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Les matériaux d’emballage jouent un rôle crucial dans la vie quotidienne, notamment dans la conservation, la manipulation, l’expédition et le stockage des aliments. Les polymères traditionnels à base de pétrole dominent l'industrie de l'emballage en plastique, constituant 26 % de l'utilisation totale des polymères et connaissant une augmentation substantielle de leur production depuis 1964. Malgré leur fonctionnalité, les emballages en plastique soulèvent des préoccupations environnementales en raison des émissions de gaz à effet de serre et de la pollution due à une élimination inappropriée.

Pour relever les défis environnementaux, l'industrie explore des alternatives renouvelables et biodégradables, telles que les plastiques d'origine biologique, dans le but de réduire la dépendance à l'égard des ressources non renouvelables et de réduire les émissions de CO2. La demande d’emballages alimentaires respectueux de l’environnement devrait croître à mesure que les consommateurs préfèrent les matériaux recyclables et respectueux de l’environnement. Cependant, des incertitudes persistent quant aux avantages des plastiques biosourcés par rapport aux plastiques traditionnels.

La Commission européenne vise une recirculation de 55 % des emballages plastiques d’ici 2025 et vise à ce que tous les plastiques soient recyclables ou réutilisables d’ici 2030, s’alignant sur une approche d’économie circulaire. Les évaluations de durabilité des emballages alimentaires doivent prendre en compte des facteurs tels que l'absence d'émissions de gaz à effet de serre, la recyclabilité ou la réutilisation, l'absence de déchets mis en décharge, la réduction de la consommation d'eau, l'utilisation d'énergies renouvelables, l'absence de pollution de l'air et l'absence de danger pour la santé humaine. Malgré les progrès réalisés dans le domaine des emballages alternatifs, il n’existe pas de solution parfaite répondant à tous les critères de durabilité tout en préservant et en livrant efficacement les aliments.

Durabilité des emballages alimentaires

La durabilité des emballages alimentaires implique de répondre aux besoins présents sans compromettre la capacité des générations futures à faire de même, en se concentrant notamment sur la dimension environnementale. La production alimentaire contribue de manière significative aux impacts environnementaux, avec 29 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre qui lui sont attribuées. Pour évaluer l’impact environnemental et la durabilité des emballages alimentaires, l’emballage et l’aliment doivent être considérés comme une combinaison produit-emballage. L'Analyse du Cycle de Vie (ACV) est une méthode utilisée pour évaluer l'impact environnemental d'une combinaison produit-emballage tout au long de son cycle de vie, en tenant compte de facteurs tels que l'approvisionnement en matériaux, la production, l'emballage, la distribution et la fin de vie. Différents modèles et lignes directrices, tels que la norme ISO 14040 et le manuel ILCD de la Commission européenne, sont disponibles pour réaliser une ACV. L'évaluation doit identifier les impacts pertinents, les processus générant l'impact environnemental le plus élevé, et fournir des conseils pour l'amélioration du système/produit. Il est crucial d'inclure l'impact environnemental indirect de l'emballage sur le cycle de vie du produit alimentaire, en particulier son influence sur la génération de déchets alimentaires, afin d'éviter de recommander des emballages susceptibles d'augmenter l'impact environnemental global de la combinaison aliment-emballage en raison de pertes alimentaires potentielles.

Production d'emballages en plastique

Les études d'analyse du cycle de vie (ACV) indiquent que les plastiques PLA (acide polylactique) d'origine biologique offrent généralement des avantages en matière de protection du climat et de conservation des ressources fossiles par rapport aux plastiques à base de pétrole. Une méta-analyse de 44 cas de matériaux d'origine biologique a révélé des impacts environnementaux inférieurs dans la catégorie du changement climatique. Cependant, le choix de la matière première pour la production de plastiques d’origine biologique est crucial ; l’utilisation de biomasse de première génération comme le maïs ou l’amidon peut entrer en concurrence avec les cultures destinées à la consommation humaine, tandis que les matières premières résiduelles (de deuxième génération) sont considérées comme plus respectueuses de l’environnement dans l’ACV.

Au-delà du changement climatique, les impacts environnementaux des matériaux d’origine biologique comprennent l’épuisement des ressources naturelles, l’acidification, la création photochimique d’ozone, l’eutrophisation, la toxicité humaine et la toxicité aquatique. L'évaluation montre que les matériaux d'origine biologique peuvent avoir des impacts plus importants dans des catégories telles que l'eutrophisation et l'appauvrissement de la couche d'ozone stratosphérique, avec une variabilité de l'acidification et de la formation photochimique d'ozone.

La comparaison du PE d'origine biologique avec le PE d'origine pétrolière révèle des impacts environnementaux variables, le PE d'origine biologique présentant des impacts plus faibles en matière de changement climatique, de smog d'été et de consommation de ressources fossiles, mais des impacts plus élevés en termes de potentiel d'acidification, d'eutrophisation, de toxicité humaine, de consommation d'eau, la demande totale d’énergie primaire et l’utilisation des terres.

Concernant la fin de vie, le compostage des plastiques est considéré comme une option intéressante sur le plan environnemental, mais tous les plastiques d'origine biologique ne sont pas biodégradables. Bien qu'il existe certains plastiques biodégradables, tels que les polymères de mélange d'amidon et le PLA, leur dégradation peut produire d'importantes émissions de gaz à effet de serre dans les décharges. Il est crucial de préciser les conditions et le délai dans lesquels un type de plastique donné peut se dégrader, car beaucoup nécessitent un compostage industriel contrôlé. 

Recyclage des plastiques

Le recyclage est considéré comme crucial pour la durabilité environnementale, car il implique généralement des impacts sur le cycle de vie inférieurs à ceux de la production de matériaux vierges. Cependant, seulement 14 % du plastique est collecté et recyclé, et la plupart des plastiques recyclés sont recyclés vers des applications de moindre valeur, ce qui limite leur capacité à entrer dans un autre cycle de recyclage.

Le potentiel de recyclage des déchets plastiques dans l’UE reste largement inexploité, avec de faibles taux de réutilisation et de recyclage par rapport à d’autres matériaux comme le papier, le verre ou les métaux. Divers facteurs contribuent à cette situation, notamment les pertes de matériaux lors de l'utilisation du produit, une collecte inappropriée et une dégradation lors du traitement (downcycling), l'accumulation de stocks, les obstacles à la conception des produits, une infrastructure de gestion des déchets inadéquate, la contamination et des facteurs économiques.

Le recyclage mécanique, impliquant le tri, le broyage, le lavage et l’extrusion, est la méthode la plus courante de recyclage des plastiques d’emballage. Cependant, des défis surviennent avec les systèmes d'emballage alimentaire multicouches, contenant des polymères inséparables, et des technologies de recyclage chimique sont proposées comme alternatives aux matériaux impropres au recyclage mécanique.

Les matériaux d'emballage d'origine biologique, bien qu'ils introduisent de nouveaux polymères, nécessitent toujours une conception permettant une recyclabilité améliorée afin de soutenir la transition vers une économie circulaire. Les plastiques compostables comme le PLA sont confrontés à des défis en matière d'infrastructure de recyclage, car ils sont difficiles à distinguer du PET et peuvent contaminer les déchets de PET s'ils ne sont pas triés efficacement.

Les risques pour la santé humaine peuvent découler de la migration des contaminants présents dans les plastiques recyclés vers les aliments emballés. Les contaminants potentiels comprennent les monomères et additifs non autorisés, les contaminants provenant d'une mauvaise utilisation, les produits de consommation non alimentaires, les produits chimiques provenant d'autres matériaux d'emballage et ceux ajoutés au cours du processus de recyclage. Le processus de recyclage doit garantir des niveaux de contamination sûrs conformément à la réglementation de l'UE, avec des évaluations de sécurité effectuées par l'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) au cas par cas. Des critères spécifiques pour le recyclage de différents plastiques sont établis, mais davantage de données sont nécessaires pour une meilleure évaluation de la sécurité, en particulier pour les polymères comme le PE et le PP.

Le débat sur les emballages alimentaires durables souligne l’importance croissante de la durabilité dans l’industrie alimentaire. Les principales considérations incluent la production de matériaux sûrs, respectueux de l’environnement, rentables et produits à partir d’énergies renouvelables. Alors que les plastiques à base de pétrole dominent actuellement les emballages alimentaires en raison de leurs excellentes propriétés, les préoccupations concernant la rareté des ressources fossiles et les impacts environnementaux, notamment les émissions de CO2, ont suscité un intérêt pour les plastiques d'origine biologique.

Les matériaux d'origine biologique, tels que le bio-PET, le bio-PP, le bio-PE, le PLA et le PHA, offrent des alternatives aux plastiques à base de pétrole. Les biopolymères naturels comme les polysaccharides et les protéines sont explorés pour leur abondance, leur faible coût et leur biodégradabilité. Cependant, des défis tels que l’hydrophilie et des propriétés barrières insuffisantes existent. Améliorer l’efficacité de la production de matières premières d’origine biologique est crucial pour renforcer la durabilité.

Le choix de la matière première est crucial ; une matière première de deuxième génération issue de déchets agricoles est préférable pour éviter les conflits avec la production alimentaire. Le recyclage est jugé essentiel pour réduire les impacts environnementaux, le recyclage mécanique étant la méthode privilégiée. Des défis surviennent avec les systèmes d’emballage alimentaire multicouches, ayant un impact sur la recyclabilité des matériaux d’origine biologique.

Les plastiques biodégradables ou compostables ne sont pas une panacée, car la mise en décharge contribue aux émissions de gaz à effet de serre. Le compostage industriel peut avoir les impacts environnementaux les plus élevés. L'accent mis sur les considérations de fin de vie dans les analyses du cycle de vie suggère que la recyclabilité, plutôt que la biodégradabilité, devrait être une priorité. Concevoir des emballages recyclables et circulaires est crucial pour la durabilité à long terme.

Les matériaux d'emballage en plastique innovants, qu'ils soient d'origine biologique ou à base de pétrole, doivent donner la priorité aux paramètres clés de la durabilité :

• Barrières optimales : les matériaux doivent avoir les meilleures barrières possibles pour améliorer la durée de conservation des aliments et minimiser les pertes alimentaires.

   

• Recyclabilité : les emballages doivent être conçus pour le recyclage mécanique, avec une préférence pour les matériaux monoplastiques qui conservent leurs propriétés fonctionnelles et leur sécurité chimique pendant le recyclage.

   

• Production biosourcée efficace : les matériaux biosourcés doivent être produits efficacement à partir de matières premières de deuxième génération pour éviter les conflits avec la production alimentaire.

   

• Produits chimiques préoccupants : L’évitement des produits chimiques nocifs réduit les impacts sur l’environnement et la santé humaine, tout en réduisant les coûts de gestion des déchets.

  Les matériaux d’emballage en plastique d’origine biologique sont reconnus pour leur impact climatique réduit par rapport aux matériaux conventionnels. Cependant, les évaluations complètes du cycle de vie (ACV) devraient prendre en compte divers impacts environnementaux des matériaux d'origine biologique. Les impacts globaux sur le climat et l’environnement des systèmes d’emballage/alimentaire doivent être évalués tout au long de leur cycle de vie, dans le but de minimiser les charges environnementales grâce à une conception réfléchie.

  Concevoir des emballages alimentaires durables est une tâche complexe, nécessitant la prise en compte de nombreux paramètres. Les ACV constituent des outils précieux pour quantifier et comparer les impacts environnementaux, fournissant une base éclairée et holistique pour la prise de décision visant à améliorer la durabilité des emballages alimentaires.

  Les références:

  Ana C. Mendes, Gitte Alsing Pedersen, Perspectives sur les emballages alimentaires durables : les plastiques d'origine biologique sont-ils une solution, Tendances en sciences et technologies alimentaires, Volume 112, 2021, Pages 839-846, ISSN 0924-2244, https:// est ce que je.org/10.1016/j.tifs.2021.03.049.