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Plastique sans pétrole : des bactéries montrent la voie

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Une équipe allemande vient de dénicher une enzyme naturellement fabriquée par des bactéries et qui permettrait de produire du verre acrylique (alias Plexiglas) à partir de sucres ou d'alcools, donc de biomasse, sans recours à la pétrochimie.

Thore Rohwerder (à gauche) et Roland Müller devant une boîte de Pétri, où des bactéries ont révélé une nouvelle manière de produire du plastique. © Klaus-D. Sonntag/fotoplusdesign

Dans le monde entier, les industriels s'activent pour mettre au point des techniques de fabrication de polymères qui n'utiliseraient pas de matières premières issues du pétrole. L'idée est ancienne et plusieurs filières ont déjà été explorées pour produire ces « bioplastiques ». Mais la recherche dans le domaine subit depuis peu d'années une sévère accélération.

Au début du mois d'octobre, Total inaugurait en Belgique, à Feluy, une unité de production d'éthylène et de propylène, précurseurs de plusieurs plastiques, à partir du méthanol. Cet alcool peut être produit à partir de biomasse mais le procédé est encore trop cher et c'est du charbon qu'utilisera Total. Reste que la filière technique est désormais au point et qu'il sera possible, un jour, de se passer du charbon... En Allemagne, la jeune société Tecnaro, créée par des chercheurs de l'Institut Fraunhofer, vient de présenter un matériau dénommé Arboform et réalisé directement à partir du bois. Sa fabrication utilise la lignine, un composant ignoré par l'industrie papetière, qui ne retient que la cellulose, et cet Arboform est, de plus, recyclable à volonté.

Egalement en Allemagne, une équipe vient de mettre au point une méthode pour fabriquer du polyméthacrylate de méthyle (PMMA), à partir de molécules organiques, sucres ou alcools. Ce polymère transparent est très utilisé dans d'innombrables applications. Appelé verre acrylique, il est plus connu sous l'appellation commerciale de Plexiglas (son nom de baptême chez le fabricant allemand Evonik) ou encore Altuglas (chez Arkema, ex Elf-Atochem).

Première réalisation en Arboform, cette matière plastique réalisée à partir de lignine, de cire et de chanvre : une crèche. © Tecnaro GmbH

La bactérie avait la solution

Le nouveau procédé utilise une enzyme naturelle, découverte un peu par hasard. Thore Rohwerder (université de Duisburg-Essen), aidé par Roland H. Müller (Centre de recherche Helmoltz sur l'environnement, UFZ), travaillait sur des populations bactériennes à la recherche d'un moyen pour éliminer un polluant dangereux, l'éther méthyltertiobutylique ou MTBE, utilisé entre autres pour augmenter l'indice d'octane de l'essence. Ces chercheurs ont fini par remarquer une activité enzymatique intéressante, portée par la 2-hydroxyisobutyryl-CoA mutase. Cette enzyme se révèle capable de transformer des molécules organiques à 4 atomes de carbone, comme des sucres ou des alcools, en méthacrylate de méthyle (MMA), que l'on peut ensuite polymérisé en PMMA. Il a ensuite été effectivement possible de réaliser cette réaction, facilement et rapidement.

La recherche a suscité l'intérêt de la société Evonik, qui distribue des prix aux chercheurs travaillant dans le domaine des bioplastiques. Le marché mondial du PMMA est estimé à 4 milliards d'euros et il semble que cette nouvelle filière, facilement industrialisable, pourrait assurer 10 % des 300 millions de tonnes actuellement produites dans le monde. Voilà comment la fin du pétrole inspire les chercheurs et les industriels...