Produits biosourcés

Académiquement, la bioéconomie est une théorie économique développée par Nicholas Georgescu-Roegen au début des années 1970. La bioéconomie de Georgescu-Roegen met en valeur la base biologique ou « naturelle » de tous les processus économiques et donc des problèmes humains associés à la déplétion de nos ressources naturelles. La bioéconomie serait l'ancêtre d'une discipline à part entière qui est en plein développement : l'économie écologique (« ecological economics »). 

Institutionnellement, la « bioéconomie »  est la transformation de matières premières dites renouvelables en produits pour l’alimentation humaine, animale, en énergie et autres produits biosourcés. Cette matière première peut être d’origine forestière, marine ou encore agricole et sa transformation se fait par des procédés biotechnologiques, éventuellement associés à des étapes de transformations chimiques et/ou physiques.

Les mots de la bio-économie

Biomasse : Ensemble de la matière organique, qu’elle soit d’origine végétale ou animale. Elle peut être issue de forêts, milieux marins et aquatiques, haies, parcs et jardins, industries générant des co-produits, des déchets organiques ou des effluents d’élevage.

Bioproduits : Produits issus de la biomasse. Les bioproduits sont aussi appelés produits biosourcés. Sont exclus les produits biosourcés traditionnels que sont les produits de pulpe et de papier, de bois et la biomasse utilisée pour l’énergie.

Biosourcé : Terme qui signifie que le produit est fabriqué à partir de matière première provenant de la biomasse. Ne signifie pas que le produit est biodégradable ni issu de l’agriculture biologique. Ce terme désigne spécifiquement les produits non alimentaires & non énergétiques innovants destinés aux secteurs d’application de la chimie et des matériaux, en excluant les applications santé, pharmacie, utilisations traditionnelles du bois (papier-carton, bois d’œuvre...).

Biotechnologie industrielle (ou biotechnologie blanche)Techniques employant des systèmes biologiques pour la fabrication, la transformation ou la dégradation de molécules grâce à des procédés enzymatiques ou de fermentation, dans un but industriel.

© Neoma business school

La bioéconomie, concept émergent, s’intéresse, ainsi, à l’ensemble des activités économiques liées à l’utilisation de la biomasse. Elle vise à favoriser le passage d’une économie dont le fonctionnement est basé sur l’exploitation de ressources fossiles vers une utilisation accrue des ressources biomasse pour un panel très large d’usages. 

Les principaux enjeux de la bioéconomie sont: 

• d’assurer la sécurité alimentaire, qui reste un objectif premier, 

• d’utiliser durablement les ressources renouvelables et de limiter la dépendance aux ressources pétrolières, 

• de protéger l’environnement en proposant des solutions qui contribuent à la lutter contre le changement climatique, 

• de réduire les déchets,(tels que les sacs pour résidus organiques ou la vaisselle jetable, qui pourraient être déposés directement dans les collectes de résidus alimentaires, réduisant les quantités de matières vouées à l’enfouissement et l’énergie requise pour trier les résidus non compostables).

• de créer ou de maintenir une activité économique et des emplois dans les zones rurales pour les premières étapes de production de la biomasse, et dans les zones industrielles pour les étapes de transformation.

La filière des produits biosourcés

Les produits biosourcés ou biomatériaux sont des produits industriels, non alimentaires, obtenus totalement ou partiellement à partir de matières premières renouvelables.

❒ Les principaux produits biosourcés industriels

Ces produits peuvent être obtenus à partir de diverses sources de biomasse : oléoprotéagineux (colza…), plantes amidonnières (maïs, blé…) et sucrières (betterave…), plantes à fibres (lin, chanvre), micro-algues et macro-algues, ressources sylvicoles, plantes herbacées, écoproduits ou sous-produits industriels organiques… Ces ressources sont transformées par des procédés mécaniques, chimiques et thermiques en grands intermédiaires: produits amylacés, sucre, huiles, fibres végétales et celluloses de spécialités.

On distingue généralement parmi les produits biosourcés industriels, à usage non alimentaire et non énergétique, partiellement ou totalement issus de la biomasse :

  • les matériaux (plastiques et composites), principalement destinés aux secteurs du bâtiment, de l’automobile, de l’emballage et des sports et loisirs ;
  • les molécules chimiques (tensioactifs, solvants, lubrifiants...), principalement destinées aux secteurs de la cosmétique, de l’hygiène, des colles, des peintures et de la lubrification en machinerie agricole et forestière. De façon très schématique, ces grands intermédiaires sont convertis en intermédiaires chimiques et en produits simples (solvants, tensioactifs et résines), qui sont ensuite mélangés à d’autres ingrédients pour constituer des produits plus complexes: 
  • les produits formulés (détergents, cosmétiques, colles, composites, plastiques, peintures...) qui s’adressent ensuite à des secteurs d’application très variés (transport, bâtiment, emballage, détergence, cosmétique...)


Filières d'applications des produits biosourcés

❒ Quelques marchés de la bioéconomie en 2014

Les plastiques biosourcés

Le marché mondial des bioplastiques en 2012 représentait 1.395 Mt soit 0.2% du marché des plastiques. Ce marché présente une croissance de 10-20% par an. 

Applications : emballages, fibres textiles, produits de la restauration, automobile, jouets, etc.

Les matériaux de construction biosourcés

Le développement des matériaux biosourcés s’inscrit souvent dans des logiques de filières, en lien étroit avec les territoires. Interviennent en étroite collaboration différents domaines : l’agriculture, l’industrie et le bâtiment. 

Applications : isolants, mortiers et bétons, matériaux composites plastiques, chimie du bâtiments (colles, adjuvant, etc.).

Les tensioactifs biosourcés

Marché européen des tensioactifs : 2.5 Mt/an dont 25%-30% sont des tensioactifs biosourcés

Secteur le plus développé dans le domaine de la valorisation non alimentaire des ressources végétales

Applications peintures, produits phytosanitaires et engrais, produits cosmétiques, produits d’hygiène du foyer, traitement fibres textiles, etc.

Les lubrifiants biosourcés 

Représentent 3% à 4% de la demande totale européenne et 1.5% de la demande mondiale. 

Particulièrement recherchés pour des applications avec une grande perte de produit dans l’environnement.

Applications : bâtiments, bois, transports, systèmes hydrauliques, etc  

•  Ces marchés restent néanmoins encore souvent très largement dominés par les produits d’origine pétrochimique ou minérale. 


❒ Les technologies de transformation

La transformation de la biomasse en matériaux et molécules chimiques d’intérêt fait appel à plusieurs technologies de transformation et/ou à leur combinaison :

  • les procédés physico-chimiques et thermiques classiques de transformation de la biomasse (fractionnement, fonctionnarisation, pyrolyse…) 
  • les nouveaux procédés des biotechnologies industrielles : ce sont des technologies de conversion qui emploient des systèmes biologiques pour la fabrication, la transformation et/ou la dégradation de molécules grâce à des procédés biocatalytiques (enzymes) ou de fermentation (micro-organismes) dans un but industriel.

Le recours aux biotechnologies permet, d’une part, de pouvoir opérer dans des conditions plus douces (température, pression, pH…) et, d’autre part, de limiter les consommations de réactifs et la production de sous-produits, grâce au développement de réactions plus sélectives.

❒ Une filière complexe

Le développement de procédés adaptés à la spécificité des matières premières végétales et l’adaptation des procédés existants constituent des enjeux importants. Il s’agit en effet d’assurer le développement d’une activité « chimie et matériaux biosourcés » par les industries traditionnelles (chimistes, plasturgistes…).
La multiplicité des ressources biomasse et des technologies de transformation et la diversité des produits et secteurs d’application expliquent la complexité de la filière. 

Elle concerne une grande diversité         © ALCIMED d’acteurs, qui vont de la production de la biomasse à la distribution du produit fini, en passant par toutes les étapes intermédiaires de transformation réalisées par les agro-industriels, les chimistes, les plasturgistes...


❒ La gestion des produits biosourcés en fin de vie

La filière des produits biosourcés est jeune et en plein essor. Une importance particulière est portée à la réduction de ses impacts environnementaux à chaque étape : de l’extraction des matières premières à la gestion des produits en fin de vie.

Dès la conception d’un produit biosourcé, il est important d’étudier les options permettant la valorisation en fin de vie la plus pertinente en fonction de ses propriétés (recyclabilité, biodégradabilité, pouvoir calorifique…), de ses utilisations, ainsi que des filières qu’il pourra emprunter, dans un but d’économie circulaire : sera-t-il compatible avec les filières actuelles ou faudra-t-il en créer de nouvelles ?

Selon la typologie de produits biosourcés : produits chimiques ou matériaux (plastiques, composites, etc.), les problématiques de gestion en fin de vie sont très différentes.

  1.  Produits chimiques

La plupart d’entre eux, une fois utilisés, ne sont pas récupérables (peinture sur un mur, vernis sur du bois, lubrifiant de machines agricoles, etc.). Ainsi trois possibilités majeures existent :

  • afin de répondre aux exigences de labels tels que l’EU Écolabel, par exemple, de plus en plus de lubrifiants et de tensioactifs (détergents, cosmétique, etc.) sont biodégradables en milieu naturel ;
  • les peintures, colles, vernis… sont traités de la même manière que le support sur lequel ils ont été appliqués ;
  • les produits qui peuvent l’être sont récupérés et recyclés (les solvants dans les procédés industriels, par exemple).
recyclage biocomposites


  1.  Matériaux biosourcés

Deux cas principaux se présentent quant à la valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie :

  • ceux dont les structures sont identiques à celles des produits pétrochimiques pour lesquels les filières spécifiques de valorisation sont déjà en place (PET et PE biosourcés) ;
  • ceux qui possèdent une structure innovante pour lesquels il n’existe pas encore de filière de valorisation spécifique, comme pour tout matériau innovant dont le flux en fin de vie n’est pas encore suffisant à la 

Mémoire (2010) : Recyclage des biocomposites, point clef ou propriété secondaire ? Florian MARTOIA et Benoît SAMPSOEN

création d’une filière de valorisation (minimum de 10 kt/an, seuil à corréler avec le taux prix matière secondaire versus matière vierge). En vue d’éviter les perturbations des filières de recyclage actuelles par ces matériaux innovants (par exemple, l’acide polylactique – PLA – qui est incompatible avec le PET), l’utilisation de technologies telles que le tri optique devra être généralisée dans les centres de tri ou sur-tri à l’échelle nationale. Une fois la séparation assurée, mais tant que les flux de matériaux innovants ne sont pas suffisants et s’ils sont incompatibles avec les filières actuelles, une solution de valorisation temporaire, comme une valorisation énergétique, pourrait être envisagée. Cependant, il est à noter que certains de ces matériaux sont compatibles jusqu’à un certain seuil avec les filières actuelles sans altérer les propriétés des matériaux recyclés.


Perspectives de développement des produits biosourcés


Tous ces produits dits biosourcés sont en majorité partiellement biosourcés aujourd’hui (entre 5 et 100 %selon les produits), c’est-à-dire qu’une partie des ingrédients utilisés provient de ressources fossiles ou minérales.

En 2012, seuls 3,3 % des produits simples (résines, solvants, tensioactifs) consommés en France sont biosourcés, et 1,6 % des produits formulés (colles, composites, détergents...).  À titre d’exemple, les résines sont biosourcées à 60 % en moyenne, et les colles à 5 % en moyenne.


En passant d’une économie linéaire à une économie circulaire les produits biosourcés peuvent avoir une place s’ils reposent: 

• sur une utilisation des ressources naturelles renouvelables gérées durablement; 

• sur la minimisation des impacts environnementaux dès la conception via l’éco- conception; 

• sur le recyclage des différentes matières, entre autres leviers permettant de s’inscrire dans ce nouveau modèle économique. 


Nombre de produits biosourcés étant de nouveaux produits, il est particulièrement pertinent de les écoconcevoir dès les premiers stades de leur développement afin de minimiser leurs impacts environnementaux. En effet, des évaluations environnementales de type « analyse du cycle de vie » (ACV) montrent que les molécules et matériaux biosourcés présentent souvent des émissions de gaz à effet de serre et une consommation d’énergie fossile moindres que celles des produits auxquels ils sont substitués

Pour que ces filières contribuent positivement aux enjeux du développement durable, il est cependant nécessaire de s’assurer de leur durabilité. En particulier, la production et l’utilisation des ressources biomasse destinées à des filières en croissance soulèvent la question complexe des éventuels déplacements de production engendrés et plus largement du choix d’allocation des sols entre les différents usages possibles. 

voir ADEME La Lettre Stratégie

N° 47 : Soutenir le développement des produits biosourcés Mars 2016

 ✪                                                             Réduire  Réutiliser  Recycler                                                            ✪ 

ACCUEIL               ACTUALITES              DOSSIERS  THEMATIQUES               QUI SOMMES NOUS ?                   J’AGIS 

Agenda                Le TOP 5                 Zéro déchets                              OZD Melun                      Je m'informe

Le dossier         Actus Déchets           Réduire                                   Actus 77 - IdF                     Je soutiens

                        Actus Alternatives      Réutiliser                                Association                        Je me mobilise

                        Actus Outremer         Recycler                                 Mouvement Zero Waste      Infolettres

GLOSSAIRE                                                          Contact   I   Plan du site   Infolettre                                        © OZD-Melun 2013  ☆