Dossier revue
Alimentation, santé globaleVivre avec notre héritage et améliorer l’existant
Dans les laboratoires d’INRAE, des chercheurs explorent des voies d’amélioration et des alternatives innovantes aux plastiques. Les pistes envisagées tentent de répondre aux besoins des acteurs économiques en prise avec les attentes de la société et demandent plus ou moins d’adaptation de la part des producteurs et des consommateurs. Éventail des pistes explorées.
Publié le 09 février 2026
Développer des matériaux sans impact sur l’environnement
Ils sont à la fois biosourcés, c’est-à-dire indépendants de la production pétrochimique, et biodégradables, c’est-à-dire aptes à se dégrader intégralement sous l’action des microorganismes naturellement présents sur Terre. Ces matériaux sont actuellement très peu développés. Au laboratoire BIA (Biopolymères interactions assemblages) de Nantes, on met au point ces matériaux par thermocompression, technologie qui ne nécessite que peu d’énergie et aucun traitement chimique contrairement aux plastiques dits compostables, les plus courants du marché (PLA, PBAT…). Dans le projet Bioloop, les chercheurs ont fabriqué des matériaux (couverts ou sous verre) à base de drèches de bière dont les brasseries urbaines ne savent que faire. Dans le projet TC Nanocell, l’équipe tente cette fois de fabriquer des emballages souples. Pour cela, elle s’inspire du vivant : elle ajoute aux drèches des molécules d’origine végétale qui remplacent les additifs chimiques en donnant au matériau les propriétés physico-chimiques recherchées. Ces molécules d’origine végétale peuvent aussi agir sur les conditions de transformation, en abaissant par exemple la température nécessaire pour fabriquer les emballages dans la thermo-presse. « Nous travaillons en parallèle avec des économistes pour s’assurer de la viabilité du concept : les brasseries peuvent-elles s’organiser en coopératives ou vaut-il mieux envisager des unités de production séparées ? Comment gérer la variabilité des drèches selon les saisons ? Comment stocker et transformer ces biodéchets, sachant qu’ils se transforment en quelques jours ? Quel est le coût actuel de la gestion des biodéchets ? Nous sommes dans des considérations transdisciplinaires. »
Limiter l’emballage au « juste nécessaire »
Au laboratoire IATE de Montpellier, on s’intéresse aussi aux matériaux en plastiques biodégradables et biosourcés pour l’agriculture et les emballages alimentaires. Cette fois ce sont des microorganismes qui synthétisent le polymère à partir de biodéchets, les additifs sont aussi naturels et d’origine végétale. Des prototypes de barquettes sont actuellement testés en laboratoire ainsi que des agrafes pour accrocher les vignes sur les palissages. En milieu agricole où les plastiques se perdent et se dispersent, le biodégradable a tout son sens. « La finalité de l’objet est importante car il est impossible de remplacer tous les plastiques pétrosourcés par du biodégradable. Il est nécessaire de réfléchir à l’usage du plastique et ne garder que l’essentiel, explique Valérie Guillard, chercheuse dans l’équipe ePOP. Dans nos recherches, nous partons du besoin précis de conservation de l’aliment et ensuite on identifie l’emballage ad hoc. Aujourd’hui, on trouve sur le marché des barquettes de fraises emballées dans un plastique dont l’effet barrière est si performant qu’on est obligé de le perforer pour que les fruits respirent. » Pour sortir de cette situation inique, l’équipe développe un logiciel permettant d’identifier pour chaque aliment la solution la plus appropriée en termes de formulation, de conception, de pratique, d’organisation… « Nous essayons de limiter l’emballage au juste nécessaire », résume la chercheuse.
Simplifier la formulation des plastiques
Les plastiques complexes, composés de plusieurs couches ou contenant des additifs, ont le vent en poupe. Ils permettent de créer de nouveaux marchés ou de se démarquer des concurrents, mais restent dans tous les cas difficilement recyclables.Au sein de la chaire CoPack, on conçoit des emballages offrant les mêmes propriétés que les multi-couches, sans leurs inconvénients. Directrice de la chaire et chercheuse l’unité SayFood, Sandra Domenek et ses collègues étudient les emballages multicouches unidoses d’un aliment infantile couramment distribué à Madagascar. Son équipe a séparé les fonctions du multicouche en plusieurs emballages, selon le principe des poupées gigognes : l’emballage extérieur réutilisable est destiné au transport, tandis que l’emballage intérieur, réduit au strict nécessaire et biodégradable, protège l’aliment. Un prototype est actuellement en cours d’analyse dans les circuits de distribution à Madagascar.
Améliorer le recyclage
Aujourd’hui, le traitement des plastiques consiste à les broyer pour les réagglomérer. Ce recyclage mécanique produit des matériaux de moindre qualité en comparaison de la matière vierge. Un déclassement qui oblige à réinjecter du plastique vierge ou des additifs dans la matière recyclée afin qu’elle conserve les propriétés escomptées. Au laboratoire BBF (Biodiversité et biotechnologie fongiques) de Marseille, on identifie des enzymes capables d’accélérer la dégradation des plastiques. De quoi envisager un recyclage enzymatique plus efficace que la voie mécanique. Il consiste à détruire le plastique pour ne récupérer que ses molécules de base, les monomères, afin qu’elles servent à fabriquer un nouveau polymère. Dans les forêts, les champignons filamenteux dégradent la biomasse végétale en humus puis en terre. Ils sécrètent pour cela des enzymes qui brisent les barrières protectrices que forgent certaines plantes à leur surface. Ces barrières de lignocellulose sont des polymères aux propriétés chimiques proches de celles des plastiques. Le biochimiste Bastien Bissaro a reprogrammé ces enzymes afin qu’elles reconnaissent la surface de certains plastiques et en dégradent les polymères. De même au TBI (Toulouse Biotechnology Institute), des enzymes naturelles similaires ont été améliorées par ingénierie des protéines afin qu’elles parviennent à dépolymériser 90 % d’un plastique à base de PET en seulement 10 heures. Une première mondiale. Un transfert à l’échelle industrielle est en cours d’essai.
Réemployer le plastique
Au laboratoire SayFood de Palaiseau, Gwenola Yannou-Le Bris, professeure à AgroParisTech, travaille sur le réemploi des emballages plastique dans les circuits logistiques. Dans le projet Lichen (2022-2027), elle pilote une thèse qui se base sur l’analyse de cycle de vie (ACV) pour évaluer l’intérêt des boucles de réemploi des emballages de transport. Aujourd’hui, les produits alimentaires sont transportés via des cartons empilés et solidarisés grâce à une coiffe en plastique. L’outil développé par Lichen compare les performances environnementales et économiques de ce combo plastique-carton jetable versus des boîtes en plastique pouvant être réutilisées pendant 7 à 8 ans. « La réponse dépend des situations. Lorsque le contexte est défavorable au réemploi, l’outil devra aider à déterminer quelles modifications seraient avantageuses, par exemple, en mutualisant les bacs, en s’assurant que les camions ne repartent pas à vide, en veillant aux distances parcourues… » L’ACV est souvent décriée parce qu’elle ne tient pas compte de paramètres tels que les microplastiques et nanoplastiques et même des composés chimiques du plastique dont les effets sur la santé humaine et environnementale font l’objet de nombreuses discussions, mais pour Gwenola Yannou-Le Bris, « c’est actuellement l’analyse la plus complète à notre disposition pour aider à une prise de décision rapide lors de la conception de scénarios de réemploi. »
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Anaïs Joseph
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Rédactrice
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Muriel Mercier-Bonin, Sandra Domenek
Pilotes scientifiques