La pollution plastique est une crise mondiale qu’aucun pays ne peut résoudre seul, les microplastiques étant présents dans les sols, les rivières, l’air et même les organes du corps humain. Face au risque croissant pour l’environnement et la santé humaine, la course aux plastiques biodégradables s’accélère, avec plusieurs projets en cours à l’université Flinders en Australie-Méridionale.
Publiée dans Polymers, l’une des dernières expériences montre que des chercheurs combinent du caséinate de calcium (un dérivé commercialement disponible de la caséine, la principale protéine du lait) avec de l’amidon modifié et de la nanoclay bentonite dans un film mince, en ajoutant du glycérol et de l’alcool polyvinylique pour améliorer sa résistance et sa plasticité.
Les tests de biodégradabilité ont montré une tendance à la dégradation constante, la désintégration complète étant estimée à 13 semaines dans des conditions de sol normales.
Cette étude offre un aperçu exploratoire du développement de films fonctionnels et biodégradables à partir de mélanges de biopolymères et de suspensions de nano-argile, soulignant leur potentiel dans les applications d’emballage alimentaire durable.
Moins toxiques, les films ont fait l’objet d’une analyse microbienne qui a confirmé que la quantité de colonies bactériennes restait dans les limites autorisées pour les films biodégradables non antimicrobiens.
« Nous recommandons de poursuivre les évaluations antibactériennes dans le cadre de tests et de développements supplémentaires », déclare le professeur Youhong Tang, chercheur en nanomatériaux au campus Tonsley du Flinders College of Science and Engineering.
Les plastiques peuvent contenir des milliers de produits chimiques, tels que des colorants et des retardateurs de flamme, dont certains sont toxiques et cancérigènes. L’OCDE prévoit que, sans action mondiale pour réduire la pollution plastique, la production de plastique devrait augmenter de 70 % entre 2020 et 2040, pour finalement dépasser 700 millions de tonnes par an.
Cette nouvelle recherche a été menée en collaboration avec des chercheurs colombiens en génie chimique, Nikolay Estiven Gomez Mesa et le professeur Alis Yovana Pataquiva-Mateus, du département d’ingénierie de l’Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano, où ils expérimentaient de nouveaux polymères au sein du groupe de recherche en nanobio-ingénierie de Bogotá.
« Nous avons mené des expériences avec des caséinates pour fabriquer des nanofibres à base de lait et avons découvert qu’ils pouvaient être utilisés pour couler des polymères similaires aux matériaux d’emballage courants », précise M. Gomez.
« À partir de là, nous avons commencé à explorer des moyens d’améliorer leurs propriétés en introduisant des composants naturels et abondants tels que l’amidon, ainsi qu’un polymère biodégradable aux caractéristiques mécaniques remarquables. Cela a également ouvert la possibilité d’intégrer des nanoargiles, comme la bentonite, qui peuvent améliorer la résistance et les performances barrières du film. »
« L’ensemble de la formulation a été conçu pour utiliser des ingrédients peu coûteux, biodégradables et respectueux de l’environnement afin de créer une alternative durable aux caractéristiques améliorées. »
Selon le professeur Tang, de l’Institut Flinders pour la science et la technologie à l’échelle nanométrique, les solutions durables pour les emballages alimentaires et autres utilisations de plastique à usage unique constituent une étape importante vers la réduction des niveaux de pollution croissants.
Le professeur Pataquiva-Mateus ajoute : « Chacun peut contribuer à réduire sa consommation de plastique, et la recherche d’alternatives polymères biodégradables est un élément important de la science qui aide à trouver des solutions pour l’industrie, les consommateurs et l’environnement. La plupart de nos plastiques à usage unique proviennent des emballages alimentaires, c’est pourquoi ce type d’options doit être exploré plus en profondeur et s’inscrire dans la révolution de l’économie circulaire afin de préserver les ressources. »
Bien que certains plastiques puissent être réutilisés, très peu le sont en réalité. Selon certaines analyses, environ 60 % de tous les plastiques sont à usage unique et seulement 10 % sont recyclés. Aujourd’hui utilisé dans des milliers de produits, la production de plastique devrait continuer à augmenter, passant de 2 millions de tonnes en 1950 à 475 millions de tonnes d’ici 2022, soit l’équivalent du poids de 250 millions de voitures.
The article, « Exploring Biodegradable Polymeric Nanocomposite Films for Sustainable Food Packaging Application (2025) » par Nikolay Estiven Gomez Mesa, Alis Yovana Pataquiva-Mateus and Youhong Tang has been published in the journal Polymers (Polymer Composites and Nanocomposites section) DOI: 10. 3390/polym17162207.
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