Pétrochimie- Doit-on remplacer le pétrole par la biomasse en pétrochimie?

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Les différentes biomasses sont la biomasse solide (bois énergie), les biogaz et les biocarburants.

2)Les procédés utilisées

La fermentation est une réaction biochimique, sous l’action de micro-organismes, qui consiste à libérer de l'énergie à partir de sucre (le plus souvent du glucose).

Cette méthode est utilisée par les hommes depuis des années, pour faire de la bière par exemple. Jumelée aux techniques de biotechnologie moderne, elle permet de créer des bioplastiques.

Il existe deux sortes de fermentation:

– La première est productrice de polyesters bactériens.

– La deuxième est productrice d’acide lactique.

Un autre méthode permet de produire des bioplastiques à partir de plantes modifiées génétiquement.

a) Fermentation productrice de polyesters bactériens

Pour réaliser cette fermentation on utilise l’un des micro-organismes le plus commun a la fermentation : la bactérie.

Pour ce faire, on se sert de la bactérie Ralstonia eutropha, elle utilise l'amidon contenu dans les plantes tel que le blé, pour réaliser ses processus cellulaires.

La bactérie Ralstonia eutropha utilise l’amidon contenu dans les plantes - tel le maïs - pour réaliser ses processus cellulaires. De cela résulte un sous-produit, en fait une sorte de déchet de leur digestion : le polymère appelé alors ‘biopolymère’, car créé à partir de plantes.

Ces polymères sont ensuite séparés des cellules bactériennes et forment du plastique appelé alors ‘bioplastique’, car il est synthétisé de manière naturelle.

b) Fermentation productrice d’acide lactique

L'acide lactique est obtenu par un procédé qui ressemble grandement à celui permettant d'obtenir directement des polymères à partir de bactéries.

Des plantes riches en amidon, telles le maïs, stockent de l’énergie sous forme de longues molécules de sucre appelés amidon. Il suffit de prélève des graines de maïs que l’on place avec des bactéries qui vont alors dévorer l’amidon pour accroître leurs ressources énergétiques.

Au bout de 24 heures, on récupère là encore le résidu de leur repas; ce n’est plus un polymère mais de l’acide lactique (C3H6O3) qui mélangé à d’autres produits puis chauffé et pressurisé va devenir un polymère (acide polylactique de formule (C3H4O2)n, molécule composée de 300.000 acides lactiques.

c) L'utilisation de plantes modifiées génétiquement

Les bioplastiques peuvent aussi être synthétisés à partir de plantes.

En effet, des chercheurs du monde entier ont créé par génie génétique une nouvelle variété de la plante l’Arabidopsis thaliana. Cette plante a subit un séquençage du génome lancé en 1989 auquel à participer de nombreux laboratoires dans le mondes. Ils y ont inséré le gène codant pour une enzyme. Celle-ci est ensuite utilisée par les bactéries produisant les matières plastiques en transformant la lumière solaire en énergie. L’enzyme injectée permet de produire le plastique grâce à ses mécanismes cellulaires.

On récolte ensuite la plante, puis, on extrait le plastique par l’utilisation d’un solvant. Pour finir, ce dernier est séparé du plastique par distillation.

3)Les différents matériaux obtenus et leurs usages

Les bioplastiques permettent de fabriquer de nombreux objets comme par exemple le fabriquant électronique sud coréen Samsung qui a proposé en 2008 à Pékin des téléphones verts. Ces téléphones sont composés de maïs naturel, il n'y a aucun produit toxique. Il existe différents produits comme des stylos, des rasoirs, ...

III/ LE REMPLACEMENT DU PÉTROLE PAR LA BIOMASSE

1) Les intérêts

Les bioplastiques permettent de réduire l'émission des gaz à effets de serre (68%en moins par rapport aux plastiques fossiles) comme le dioxyde de carbone (CO2). Ce phénomène est du à la partie végétale de la plante qui, pour pousser, capte le CO2, on appelle ça la photosynthèse.

[pic 3]

http://www.biomasse-normandie.org/qu-est-ce-que-bois-energie-photosynthese-cycle-carbone_244_fr.html

Ils réduisent les déchets à la source (produit ménager qui partent en déchetteries).

Les bioplastiques économisent aussi les matières premières fossiles car ils sont issues de matières premières renouvelables (amidon,…). Ils nous permettent d'être moins dépendant du pétrole étranger qui est en train de s'épuiser. Ils nous rendent donc moins dépendant de leurs coûts qui varient en fonction des périodes de l'année.

Enfin ils permettent une sensibilisation de l'opinion publique aux problèmes environnementaux. C’est un argument marketing fort. Ils aident à être actif sur la question du développement durable.

2) Les inconvénients

Les bioplastiques sont des solutions plutôt bonnes mais il y a quand même quelque inconvénients à ne pas négliger. Le coût d'un polymère standard ( provenant du pétrole) est de 1 à 2 euros contre 2 à 7 euros pour un biopolymère (polymères issues de la biomasse).

Les bioplastiques demandent une grande quantités d'énergie pour les produire. Pour rentabiliser cette production certaines entreprises utilisent des ressources fossiles.

Ils sont le plus souvent fabriqués avec des matières premières agricoles comme le blé ou le maïs. La production à grande échelle pourrait provoquer un déficit alimentaire pour les animaux et les humains.

La production de maïs est très gourmande en eau (2500 m³ par an contre 120m3 pour une famille française).

Les bioplastiques sont soumis au même problème que les biocarburants car il faut beaucoup de matières premières végétales pour obtenir un peu de plastique. À titre de comparaison : 1kg de maïs permet de produire, selon les filières :

-1 kg de maïs consommable