De nos jours, la pression réglementaire pousse les industriels à adapter leurs processus de fabrication pour y inclure des objectifs de durabilité. Dans cette optique, les produits biosourcés se révèlent être une solution prometteuse. Mais que sont les « produits biosourcés » et pourquoi sont-ils une piste cruciale pour l’industrie et la recherche ? 

Dans cet article nous explorons en profondeur leur définition, leurs applications et les avantages qu’ils représentent pour l’industrie. Découvrez comment ces produits peuvent transformer vos process industriels et contribuer à un avenir plus durable en conformité avec les problématiques sociétales et réglementaires.

Introduction à la notion de produit biosourcé

Produit biosourcé : définition

Un produit biosourcé est un produit fabriqué à partir de matières premières renouvelables d’origine biologique. Contrairement aux produits issus de ressources fossiles, les produits biosourcés proviennent de la biomasse, c’est-à-dire de matières organiques telles que les plantes, les algues, les micro-organismes, ou parfois, de certains déchets agricoles. 

L’objectif principal du recours à ces matières premières est de réduire l’empreinte carbone des produits mais également de promouvoir une économie circulaire pérenne.

On retrouve les produits biosourcés dans de nombreux secteurs, des produits de construction, aux textiles, aux emballages, jusqu’aux produits chimiques et pharmaceutiques. 

Intégrer les produits biosourcés dans les activités et processus de fabrication est crucial pour les industriels souhaitant prendre de l’avance sur les réglementations à venir.

Origine et émergence des produits biosourcés

L’émergence des produits biosourcés est intimement liée aux préoccupations environnementales et à la rareté annoncée des ressources fossiles. Depuis les années 2000, de nombreux acteurs militent pour trouver des alternatives aux matériaux et produits traditionnels dérivés du pétrole. 

Les régulations politiques et environnementales ont également joué un rôle crucial dans la promotion des produits biosourcés. L’Union Européenne encourage activement le développement et l’utilisation de matériaux biosourcés de par les régulations qu’elle impose. et des subventions et des incitations fiscales qu’elle délivre.

En parallèle, les avancées technologiques favorisent également l’émergence des matières biosourcées. Des innovations dans les biotechnologies, la chimie verte et les processus industriels ont permis de développer des produits biosourcés plus performants et compétitifs par rapport à leurs homologues fossiles. Cela offre de nouvelles opportunités aux industriels souhaitant explorer des solutions innovantes, hors des produits fossiles. On observe que l’industrie intègre de plus en plus l’analyse radiocarbone des produits biosourcés dans ses processus de recherche et développement, afin de déterminer la part de produits issus de la biomasse.  

La volonté de changer nos modes de production et de consommation favorise l’émergence des produits biosourcés. Cela représente à la fois un défi et une opportunité pour les industriels en recherche d’avantages compétitifs. 

Mais quelles sont les caractéristiques des produits biosourcés et quelles sont exactement les matières premières entrant dans leur processus de fabrication ?

Caractéristiques essentielles d’un produit biosourcé

Matières premières utilisées pour les produits biosourcés

Les matières premières utilisées pour la fabrication de produits biosourcés sont principalement issues de la biomasse. On dénombre 4 sources principales : 

• Les plantes : des cultures comme le maïs, le soja, le colza, la canne à sucre ou le chanvre fournissent des matières premières utilisées dans la fabrication de produits biosourcés. Les industriels extraient notamment de ces végétaux des huiles, des amidons, des fibres et des sucres qu’ils transforment ensuite en matériaux biosourcés.
• Les algues : les algues, et plus particulièrement les microalgues, sont une source prometteuse en raison de leur croissance rapide et de leur faible besoin en ressources. Elles entrent dans la composition de biocarburants, de produits chimiques, et de matériaux polymères.
• Les déchets agricoles : les industriels valorisent des déchets agricoles, comme les tiges de maïs ou les coques de noix, pour fabriquer des matériaux biosourcés. Cette méthode permet de donner une seconde vie aux déchets en fournissant une matière première utile.
• Les déchets alimentaires : les industriels transforment des déchets alimentaires, comme les huiles usagées ou les résidus de fruits, en produits biosourcés.

Grâce à ces différentes ressources, les industriels disposent de nouvelles alternatives aux matières premières fossiles. Ces matières premières renouvelables sont essentielles pour la fabrication de produits biosourcés. Elles offrent une alternative viable aux produits fossiles tout en étant généralement moins nocives pour l’environnement. Sélectionner et optimiser l’utilisation de ces matières premières est essentiel pour développer des produits biosourcés performants et durables.

Processus de fabrication des produits biosourcés

Le processus de fabrication des produits biosourcés est différent de celui des produits issus de ressources fossiles. Il se décompose en 5 étapes :

1. Collecte et préparation des matières premières : les matières premières biosourcées sont collectées, nettoyées et préparées pour les étapes de transformation suivantes. Cette étape peut inclure entre autres le broyage, le séchage, et l’extraction de composants spécifiques.
2. Transformation biologique ou chimique : les matières premières peuvent subir des processus de fermentation, d’hydrolyse enzymatique, ou de réactions chimiques. A titre d’exemple, les sucres extraits de la biomasse peuvent être fermentés pour produire des bioplastiques ou des biocarburants.
3. Polymérisation et formulation : les fabricants polymérisent des monomères biosourcés afin de former des polymères. Ils modifient ensuite ces polymères et les mélangent avec différents additifs pour obtenir les propriétés adaptées aux applications recherchées.
4. Fabrication et mise en forme : les polymères et autres matériaux biosourcés passent ensuite par des étapes de transformation, comme le moulage, l’extrusion ou l’injection, pour donner naissance aux produits finis. Les fabricants utilisent des procédés similaires à ceux employés pour les matériaux conventionnels. Il peut cependant nécessiter des ajustements pour optimiser les performances des produits biosourcés.
5. Contrôle qualité et conformité réglementaire : les fabricants réalisent des contrôles qualité afin de garantir que les produits biosourcés répondent aux standards de performance et de sécurité, tout en respectant les réglementations en vigueur et les exigences du marché.

La maîtrise de ces étapes permet aux industriels d’intégrer efficacement les produits biosourcés dans les processus de production de nouvelle génération tout en garantissant la qualité des produits finis.

Après avoir exploré les caractéristiques et les processus de fabrication des produits biosourcés, examinons les différents types de produits biosourcés disponibles sur le marché.

Les différentes applications de produits biosourcés

Produits biosourcés pour l’alimentation

Les produits biosourcés jouent un rôle grandissant dans le secteur alimentaire. Ils sont souvent perçus comme des alternatives plus respectueuses de l’environnement du fait de leur composition à base de matières premières renouvelables. Voici quelques applications possibles dans le domaine alimentaire :

• Bioplastiques pour les emballages alimentaires : les fabricants utilisent des bioplastiques à base d’amidon de maïs, de canne à sucre ou de pommes de terre pour produire des emballages alimentaires biodégradables.
  Ceux-ci réduisent notre dépendance aux plastiques conventionnels et minimisent l’impact environnemental des déchets d’emballage produits à base de ressources fossiles. 

• Additifs alimentaires : Les additifs alimentaires biosourcés, comme les édulcorants naturels (ex: stévia), les agents de texture (ex: gomme de xanthane), et les colorants naturels (ex: caroténoïdes) ou arômes naturels offrent des alternatives plus saines et naturelles aux additifs synthétiques.

• Produits à base de protéines végétales : les produits biosourcés tels que les viandes végétales, les boissons à base de plantes et les substituts d’œufs deviennent de plus en plus courants du fait d’un engouement grandissant envers les régimes végétariens et végétaliens. 

Produits biosourcés pour le nettoyage et les cosmétiques

Le secteur du nettoyage et des cosmétiques bénéficie lui aussi des avancées dans la recherche en produits biosourcés. Ces derniers offrent des alternatives plus sûres et écologiques aux produits chimiques conventionnels, souvent toxiques et non biodégradables. On y retrouve les applications suivantes :

• Détergents et lessives : les détergents et lessives biosourcés sont composés d’ enzymes et de surfactants dérivés de sources naturelles comme les huiles d’origine végétale et les sucres. Ils sont efficaces pour le nettoyage et moins polluants pour l’eau et l’environnement.

• Produits de soins personnels : les savons, shampoings, et lotions fabriqués à partir d’ingrédients biosourcés tels que les huiles essentielles, les extraits de plantes et les bases lavantes naturelles sont plébiscités pour leurs bienfaits pour la peau et leur impact environnemental réduit.

Produits biosourcés pour l’industrie

Dans le secteur industriel, les produits biosourcés offrent des solutions plus durables pour une large gamme d’applications. Ils peuvent réduire l’empreinte carbone des processus de fabrication et offrir des performances comparables voire supérieures à celles des produits conventionnels fossiles :

• Bioplastiques industriels : ils sont utilisés dans la fabrication de pièces automobiles, de produits électroniques et de matériaux de construction. Les bioplastiques et biopolymères industriels dérivés de ressources renouvelables comme l’acide polylactique (PLA) et les polyhydroxyalcanoates (PHA) offrent des propriétés mécaniques et thermiques adaptées aux exigences de ces secteurs.

• Lubrifiants et fluides hydrauliques : les lubrifiants et fluides hydrauliques biosourcés, composés d’huiles d’origine végétale, offrent une excellente performance de lubrification tout en étant biodégradables et moins toxiques pour l’environnement. De ce fait, leur utilisation est pertinente dans les secteurs comme l’agriculture, la construction et les transports.

• Solvants et adhésifs : les solvants et adhésifs biosourcés, produits à partir de matières premières comme les huiles essentielles, les résines naturelles et les alcools biologiques, sont utilisés dans divers procédés industriels, comme la fabrication de peintures, de revêtements et de composites.

L’intégration de produits biosourcés dans les processus industriels représente donc une opportunité stratégique pour les services R&D afin d’améliorer la durabilité des opérations tout en répondant aux attentes croissantes des consommateurs et des régulateurs en matière de responsabilité environnementale.Si vous souhaitez échanger sur les opportunités offertes par les produits biosourcés, ou obtenir des analyses sur la composition de vos produits biosourcés, contactez CIRAM. Nos laboratoires et nos experts vous accompagnent dans votre transition industrielle.