Atlas du Plastique
Les premières matières plastiques imitaient l’ivoire et la soie et ne touchaient qu’un marché limité. Le secteur a décollé après la Seconde Guerre mondiale avec la montée en puissance du PVC. Très vite, les plastiques bon marché ont conquis la planète entière.
Les plastiques font partie du quotidien de milliards d’individus et sont également très utilisés dans l’industrie. On en produit plus de 400 millions de tonnes par an dans le monde. Mais de quoi s’agit-il au juste ? Le terme fait référence à un ensemble de matériaux synthétiques fabriqués à partir d’hydrocarbures et formés par polymérisation, c’est-à-dire par une série de réactions chimiques déclenchées sur des matières premières organiques (contenant du carbone), principalement du gaz naturel ou du pétrole brut. Leurs propriétés seront différentes selon le type de polymérisation utilisé : ils seront durs ou mous, opaques ou transparents, souples ou rigides.
Le premier plastique est présenté à Londres lors de l’Exposition universelle de 1862. Baptisé « Parkésine » d’après le nom de son inventeur, Alexander Parkes, c’est un matériau organique fabriqué à partir de cellulose qui est moulé à chaud et conserve sa forme après refroidissement. Quelques années plus tard, John Wesley Hyatt met au point le celluloïd : il transforme la nitrocellulose en un plastique déformable en la chauffant, en la mettant sous pression et en y ajoutant du camphre et de l’alcool. Le celluloïd remplace l’ivoire des boules de billard et l’écaille de tortue des peignes et connaît par la suite un grand succès dans l’industrie cinématographique et photographique. En 1884, le chimiste Hilaire de Chardonnet brevette une fibre synthétique connue sous le nom de « soie Chardonnet ». Elle est ensuite remplacée par la rayonne ou viscose, un plastique semi-synthétique fabriqué à partir de cellulose modifiée chimiquement et moins cher que les fibres naturelles comme la soie.
Les principales matières plastiques ont été inventées entre 1850 et 1950. Elles ont ensuite été améliorées, souvent grâce à l’ajout d’additifs toxiques.
Les premiers plastiques étaient donc à base de matières premières naturelles. Il faudra attendre 40 ans avant qu’un plastique entièrement synthétique ne soit mis au point. En 1907, en effet, Leo Hendrik Baekeland améliore les procédés de réaction entre le phénolet le formaldéhyde et invente la bakélite, le premier plastique vierge de toute molécule présente dans la nature. La bakélite sera vantée pour ses propriétés isolantes, sa solidité et sa résistance à la chaleur.
Cinq ans plus tard, Fritz Klatte brevette le polychlorure de vinyle, plus connu sous le nom de PVC ou de vinyle. Jusqu’au milieu du XXe siècle, les plastiques s’adressent à un marché relativement restreint. Le PVC ne décolle véritablement sur le plan commercial qu’avec la découverte qu’il peut être fabriqué à partir d’un sous-produit de l’industrie chimique : le chlore qui résulte de la production d’hydroxyde de sodium (ou soude caustique) peut en effet servir de matière première bon marché.
Cette découverte marque le début d’un essor rapide et ininterrompu. La demande augmente sensiblement durant la Seconde Guerre mondiale, car il sert à isoler les câbles des navires de guerre. On s’aperçoit progressivement que ce matériau est nocif pour l’environnement et la santé humaine, mais cela n’empêche pas l’industrie pétrochimique de tirer profit des possibilités qu’il offre. Depuis, le PVC est devenu la matière plastique la plus utilisée pour un grand nombre de produits domestiques et industriels.
Le polyéthylène (PE) gagne lui aussi ses lettres de noblesse au côté du PVC. Inventé dans les années 1930, il sert à fabriquer des bouteilles destinées à contenir des boissons, des sacs à provisions et des contenants alimentaires. Plus tard, le chimiste Giulio Natta met au point le polypropylène (PP) dont les propriétés sont semblables à celles du polyéthylène et dont l’utilisation ira croissant dans les années 1950. Il est aujourd’hui utilisé pour différents produits de la vie quotidienne comme les emballages, les sièges pour enfants et les canalisations.
L’image positive des plastiques contribue à leur essor. Ils sont considérés comme modernes, propres et dans l’air du temps. Ils évincent peu à peu les autres produits jusqu’à être présents à peu près partout. Aujourd’hui, le PVC, le polyéthylène et le polypropylène sont les plastiques les plus utilisés dans le monde.
Afin d’améliorer leurs propriétés, les plastiques sont souvent mélangés à des additifs chimiques, tels que des plastifiants, des ignifugeants ou des colorants, destinés à les rendre plus souples ou plus résistants. Mais ces additifs sont nocifs pour l’environnement et pour la santé. Or il arrive que les plastiques en libèrent certaines quantités qui se retrouvent ensuite dans l’eau ou dans l’air et, pour finir, dans notre alimentation. Il s’en échappe aussi au stade de leur recyclage.
En 2015, 407 millions de tonnes de plastique ont été produites à travers le monde. L’intégralité, en théorie, devrait être recyclée, mais la réalité est tout autre.
Une nouvelle génération de plastiques voit aujourd’hui le jour grâce à des biopolymères comme l’amidon de maïs. Un procédé totalement nouveau permet par exemple de fabriquer du plastique biodégradable à partir de carapaces de crevettes et de coquilles d’autres crustacés. Il consiste à modifier la chitine des carapaces pour obtenir un polymère appelé chitosane. À l’université McGill au Canada, les inventeurs du procédé attendent beaucoup de ce polymère étant donné les 6 à 8 millions de tonnes de déchets issus des crustacés qui sont produits chaque année. Le chitosane ainsi que d’autres plastiques issus de matières premières naturelles sont d’ores et déjà utilisés dans la fabrication des pailles, des assiettes et des tasses jetables, des sacs et des emballages alimentaires. Mais il est peu probable que ces matériaux contribueront à résoudre la crise du plastique.