La biodégradation LA BIODEGRADATION Antoine Aubret – Mickael Gipon Licence professionnelle Polymer Engineering –

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La biodégradation LA BIODEGRADATION Antoine Aubret – Mickael Gipon Licence professionnelle Polymer Engineering –

2 Mise en garde Cette présentation a été réalisée dans le cadre de notre formation en licence professionnelle plasturgie ; elle résulte de la synthèse des sources (Cf. fin de présentation) que nous avons pu trouver, et nous ne pouvons en aucun cas être tenu responsable des éventuelles erreurs techniques. Vous devrez être critique quand à l’utilisation de ce support, et nous vous invitons à vous référer directement aux sources citées. Si... - vous rencontrez un problème de navigation (type error 404), - vous tombez sur une faute... de frappe, - vous pensez que des choses manques ou sont en trop, - vous pensez que nous ne respectons pas vos droits d'auteur, en d'autres termes si vous pensez que ce site doit être modifié. Merci de nous contacter pour nous suggérer vos modifications, nous corrigerons...nous contacter

3 Sommaire 1. Définition 2. Préparation de l’essai 3. Principe 4. Données extraites 5. Exemples 6. Interrelation avec les autres essais 7. Lexique 8. Sources Antoine Aubret – Mickael Gipon

4 > C’est une technique de caractérisation destructive. > Elle consiste à mettre un échantillon dans un milieu d’étude et/ou le milieu donné (représentant l’environnement naturel) et à observer sa dégradation dans le temps. > Ce test s’effectue en particulier sur les produits du domaine agricoles ( bâches de silo …) mais aussi sur les pièces en contact avec le milieu extérieur (y compris milieux marins). > Ce test possède à la fois le caractère résistance des matériaux face à l’environnement mais aussi un caractère écologique permettant de voir la dégradation des déchets dans la nature. 1. Définition Pour info : Qu'est-ce qu'un matériau biodégradable ? Les matériaux biodégradables sont des matériaux qui sont aptes à subir un processus de décomposition sous forme de dioxyde de carbone (CO2), de méthane (CH4), d'eau (H2O) sous l'action enzymatique de micro-organismes. Antoine Aubret – Mickael Gipon

5 2. Préparation de l’essai > Pour réaliser un essai de biodégradation il faut : Simuler un milieu naturel (T°, humidité, oxygène, sels minéraux) avec grande précision. Des micro-organismes (prélevés dans le sol) qui serviront a attaqué le polymère. Les échantillons sont en général broyés pour accélérer la biodégradabilité. > Durée de l ’essai de 30 à 180 jours. > Normes: ISO :2002 (Test de Sturm) ISO 10210:2012 (biodégradation des plastiques) ISO 15985:2014 (biodégradation anaérobie) > Polymère biodégradable: PHA (polyhydroxyalcanoate), PHV (polyhydrovalerates),PHB… Antoine Aubret – Mickael Gipon

3. Principe 6 > Il existe 3 essais de biodégradabilité: Le test « In situ », Test de Sturm, en milieu aqueux Enfouissement en sol ( le plus utilisé ) Le test en simulation de sol, le polymère est posé sur le sol et se dégrade sous l’effet de la chaleur > Ces 3 essais ont les mêmes principes: On récupère ce qui est dégagé par le matériaux lors du test puis on compare le polymère avant et après la biodégradation: - Mesure de la perte de poids ou de surface (désintégration) - Mesure de CO2 dégagé ou oxygène consommée (test respiromètrique qui consiste à piéger le CO2 en utilisant le KOH ou le NOH ). > Travail à l’échelle microscopique Antoine Aubret – Mickael Gipon

4. Données extraites 7 Antoine Aubret – Mickael Gipon > Les gaz extraits : CO2, H2O, CH4 > Le polymère biodégradé > Les différentes formules :

La biodégradabilité des polymères Composition Polymères synthétiques (Fossiles) Polymères biodégradables (Composites) Polymères biodégradables (naturels) Matière première Non renouvelable Seule une infime partie est renouvelable Renouvelable Exemples Polyéthylène, polypropylène, polystyrène, etc PE + Amidon PE + Cellulose, etc Plastiques à base de cellulose, Plastique à base d’amidon Biodégradabilité Pas du tout ou très mauvaise Seuls les polymères naturels sont attaqués par les microorganismes. Excellente 8 Antoine Aubret – Mickael Gipon

9 Le cycle de vie d’un bioplastique Antoine Aubret – Mickael Gipon Produit final (bouteilles, films, sachets,…) Compost CO2, H2O, Biomasse (CH4) Matières renouvelables (Céréales, betteraves) Amidon, sucre, cellulose Intermédiaire chimique Micro-organismes, humidité, chaleur Extraction Photosynthèse Traitements divers Conversion Tri des déchets

5. Exemples d’applications 10 Antoine Aubret – Mickael Gipon Bio polymèresApplicationsBio polymèresApplications A base d’amidon>Sac à déchets >Sac à sapin >Film pour emballage alimentaire A base de cellulose> Emballages divers > Barquettes de fruits et légumes PHA> Flacon de cosmétique > Gobelets jetables PLA> Bouteilles d’eau > Pots > Blisters

6. Interrelations 11 > MEB: Evolution du mécanisme de biodégradation. > Chromatographie: Produit de dégradation, Distribution de masse. > RMN > Spectrométrie Infrarouge: Etude des chaînes macromoléculaires. Antoine Aubret – Mickael Gipon

11 Antoine Aubret – Mickael Gipon 7. Lexique > Biodégradation : biodégradation > Biodégradabilité : biodegradability > Bioplastique : bioplastic > Biomasse : biomass > Enfouissement : burying > Amidon : starch > Cellulose : cellulose > Désintégration : disintegration

8. Sources  Les plastiques biodégradables: sont ils favorables à l’environnement ? biodegradable.html  La fabrication des plastiques biodégradables  Test en milieu aqueux renouvelable.html  Le plastique biodégradable CATTANEO Vincent / LOSSI Florent( session 2004 – 2005 ). 12 Antoine Aubret – Mickael Gipon