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Un nouveau bioplastique à partir de sous-produits laitiers et de déchets alimentaires
L’université de Californie Davis a mis au point une nouvelle technologie de bioplastique à partir de sous-produits laitiers et de déchets alimentaires. Les chercheurs espèrent ainsi offrir une alternative économique et écologique au plastique dérivé de la pétrochimie.
D’après un rapport de l’OCDE de juin 2022, la quantité de plastique produite chaque année devrait « tripler d’ici 2060 ». En 2019, seulement 9% du plastique utilisé était recyclé dans le monde.
C’est pour offrir une alternative plus durable que Ruihong Zhang, professeure au Département de génie biologique et agricole de l’UC Davis, a développé un nouveau procédé pour produire du bioplastique à meilleur coût. Ce terme désigne aussi bien les plastiques biodérivés, composés de matériaux organiques, que les plastiques biodégradables. Cette dernière étudie depuis plusieurs années la conversion biologique des déchets alimentaires. Son projet lancé en 2021 dans le cadre du programme de subventions UC Davis Venture Catalyst Science Translation and Innovative Research (STAIRTM) a aussi reçu le soutien d’acteurs de l’industrie américaine du lait, en particulier Dairy Management et California Milk Advisory Board, est-il détaillé dans un communiqué daté du 15 juin 2023.
Ruihong Zhang a choisi d’utiliser les PHA (polyhydroxyalcanoates), des polyesters biodégradables produits naturellement par fermentation bactérienne de sucres ou de lipides. Dotés des mêmes propriétés que les plastiques classiques, ils présentent l’avantage d’être non toxiques et de pouvoir se dégrader dans les environnements terrestres et océaniques. Les recherches de l’équipe de l’UC Davis se sont concentrées sur la production de PHA à faible coût à partir de sous-produits laitiers à l'aide de micro-organismes. L’équipe a exploré l’utilisation de sous-produits du fromage tels que le perméat de lactosérum et le perméat délactosé, utilisés par l'industrie laitière comme aliments bon marché pour le bétail ou pour l’épandage des cultures. La nouvelle technologie développée dans le laboratoire de Ruibong Zhang utilise un micro-organisme appelé Haloferax Mediterranei, présent dans les environnements salins. Une fois obtenu par fermentation, le PHA est séché jusqu’à obtenir une poudre. Les recherches de Zhang ont également démontré la faisabilité de la production de PHA à partir des déchets alimentaires fermentés.
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Des bioplastiques trop chers
Mais le coût des bioplastiques reste la barrière principale à une adoption plus large, selon Ruihong Zhang. « Ces matériaux PHA de très haute qualité pourraient avoir un certain nombre d'applications, mais ils sont chers, et c'est là que mes recherches entrent en jeu afin que nous puissions produire des PHA à un coût compétitif grâce à un nouveau procédé et une nouvelle technologie. »
La chercheuse a l'intention d'augmenter la production de PHA en faisant passer sa technologie à l'échelle commerciale. « Nous sommes déjà en mesure de fabriquer un produit et avons également reçu des commentaires positifs de l'industrie du plastique », explique-t-elle. En offrant un débouché pour les déchets alimentaires, les chercheurs entendent contribuer à « promouvoir la réduction des déchets organiques dans les décharges ».