L’humanité est dangereusement dépendante du plastique – et cette dépendance ne cesse de s’aggraver. Aux États-Unis, seulement 14 % du plastique est collecté et seulement 5 % est actuellement recyclé, ce qui signifie que 95 % des déchets plastiques tombent dans le système à usage unique et finissent par conséquent dans les décharges – ou pire encore – dans l’océan. Comme l’a souligné la Fondation Ellen MacArthur, d’ici 2050, il y aura plus de plastique que de poissons dans les océans du monde si rien ne change bientôt.
Il s’agit évidemment d’une situation catastrophique qui exige urgemment des solutions abordables et évolutives. Les tentatives de réduction de l’utilisation du plastique et de renforcement des programmes de recyclage ne résoudront le problème que dans une certaine mesure. Ce dont nous avons urgemment besoin, c’est d’une refonte du système et d’un changement fondamental concernant les matières premières utilisées dans toute la production plastique.
Heureusement, il s’avère que le chanvre a ce qu’il faut pour répondre à cet appel au changement. L’huile de chanvre, la lignine, les fibres de chanvre et la chènevotte ne sont pas seulement incroyablement polyvalentes, mais peuvent également être produites de manière exceptionnellement économique et rentable. Ces impressionnantes matières premières de chanvre peuvent être utilisées pour créer des milliers de produits différents, comme les bioplastiques, les biopolymères ou les biocomposites. Après que le chanvre n’ait pas été cultivé commercialement aux États-Unis pendant plus de 78 ans, les tendances actuelles vers la légalisation de la culture du chanvre industriel créent de nouvelles opportunités économiques pour cette plante polyvalente. Cependant, pour que le chanvre puisse finalement avoir un impact aussi positif sur l’environnement qu’on peut s’y attendre, il faut encore une légalisation complète au niveau fédéral, ainsi que des subventions et investissements gouvernementaux pour stimuler cette nouvelle croissance.
Les plastiques à base de fibres de chanvre remplaceront bientôt une fraction des plastiques à base de pétrole, bien qu’il y ait des signes qui plaident pour une transition complète des grandes entreprises, car les plastiques à base de fibres de chanvre ne sont pas seulement plus résistants, mais aussi beaucoup plus légers et en plus non toxiques. Les constructeurs automobiles comme BMW et Mercedes-Benz utilisent actuellement des bioplastiques à base de chanvre pour l’isolation des garnitures de porte et de l’habitacle. Dans la nouvelle BMW i3, le chanvre a été utilisé pour améliorer les performances, d’une part pour économiser du poids et d’autre part pour répondre aux exigences esthétiques du design. Le designer Benoit Jacob est convaincu que l’utilisation de matériaux naturels comme le chanvre donne à l’intérieur de l’i3 une ambiance comme dans „un petit loft sur roues“. Heureusement, ces deux constructeurs automobiles ne sont pas les seules entreprises à miser sur les biomatériaux à base de chanvre. À leurs côtés, il existe une multitude de start-ups passionnantes qui saisissent l’opportunité de faire à la fois de la protection environnementale et des profits.
Cet article donnera un aperçu du paysage entrepreneurial actuel concernant les bioplastiques et biomatériaux à base de fibres de chanvre en Amérique du Nord.
Une jeune entreprise nommée c2renew, basée à Fargo, dans le Dakota du Nord, développe des matériaux biocomposites axés sur la performance qui offrent une alternative verte à des prix stables. Grâce à leur grande compétence en matière de biomatériaux, ils comblent une niche dans le domaine des matériaux composites industriels, ce qui est unique compte tenu de la place que l’entreprise occupe dans la chaîne d’approvisionnement. Après avoir commencé à produire sur mesure des pièces en plastique biocomposite pour de grandes entreprises comme John Deere, Bobcat, Appareo et Toshiba, ils ont dû constater initialement que ces grandes entreprises ne s’intéressaient essentiellement qu’à leur compétitivité en termes de coûts ; mais maintenant qu’elles aussi font confiance au changement et accordent plus d’attention au thème de la durabilité, la valeur ajoutée écologique gagne également en importance pour elles.
L’appréciation de la durabilité est quelque chose que les petites entreprises et start-ups innovantes et responsables non seulement vivent, mais qui les aide également à percer. Earthkind par exemple, une marque émergente qui vend toutes sortes de désodorisants naturels et de répulsifs contre les insectes, s’est tournée vers c2renew pour obtenir de l’aide afin de produire un produit performant et attractif en plastique biocomposite. Un autre exemple de start-up qui travaille avec c2renew est une entreprise nommée 3DFUEL, qui fabrique des filaments pour imprimantes 3D. Ensemble, ils ont créé trois types différents de filaments en bioplastique : „Entwinded“ à base de chanvre, „Wound up“ à base de déchets de café et „Buzzed“ à base de déchets de brasserie.
Une entreprise basée au Texas et nommée Greenspring Technologies utilise justement ce filament „Entwined“ en bioplastique de chanvre pour fabriquer des stylos d’entreprise et d’autres gadgets, comme des médiators de guitare. Le propriétaire Mark Linday dit qu’ils sont déjà passés au moulage des stylos en plastique de chanvre et qu’en outre, un de leurs stylos a récemment été utilisé pour signer la nouvelle loi sur le chanvre en Pennsylvanie.
Le co-fondateur et CTO de c2renew, Dr. Chad Ulven, est professeur associé à la North Dakota State University et travaille comme chercheur au Center for Sustainable Materials Science – une approche de recherche à la NDSU qui est soutenue depuis cinq ans par la National Science Foundation. L’objectif stratégique principal est de développer et d’introduire une approche transformatrice pour le développement de matériaux durables qui dérive de matériaux agricoles pour remplacer les matériaux polymères pétrochimiques d’usage quotidien. Il s’agit d’un grand groupe de scientifiques qui viennent de l’ingénierie agricole, de la chimie, de l’ingénierie mécanique et d’autres domaines.
La recherche sur les matériaux et la normalisation de la production sont des premières étapes importantes dans la révolution de la fabrication de bioplastiques. Il est clair que ce sera la jeune génération d’entrepreneurs qui apportera ces produits sur le marché, comme les jeunes diplômés de la Leeds School of Business de l’Université du Colorado et fondateurs de Sana Packaging, James Eichner et Ron Basak-Smith. Il y a moins d’un an, les jeunes entrepreneurs ont lancé leur entreprise d’emballages en plastique de chanvre comme projet universitaire pendant leurs études. Mais bientôt, ils ont été acceptés dans le programme d’accélération Canopy Boulder. Depuis qu’ils ont tous deux terminé avec succès l’université et le programme d’accélération en mai 2017, ils travaillent à plein temps à faire avancer leur entreprise. Sana Packaging se concentre sur la production de solutions d’emballage attractives, respectueuses de l’environnement et sûres pour le marché du cannabis médical et pour la consommation récréative de cannabis. Dans cette niche de marché, ils sont de loin les leaders du marché. Ils sont convaincus que cette position les aidera à réinvestir et à s’étendre à d’autres marchés à l’avenir.
Sunstrand, une autre entreprise techniquement avancée de biomatériaux, fait un travail impressionnant à Louisville, Kentucky. Sunstrand est le fournisseur premium de biomatériaux pour applications techniques aux États-Unis. Le PDG Trey Riddle et son équipe revendiquent avoir perfectionné le processus industriel d’élimination de l’écorce, respectivement de fournir le meilleur équipement de décortication pour séparer la chènevotte et les fibres de chanvre. Ils effectuent en outre d’autres processus pour répondre aux spécifications de fabrication liées aux matériaux. Sunstrand fournit les fabricants en amont dans le domaine de la conception de produits.
Les produits et processus de Sunstrand sont conçus pour fournir constamment des matériaux de haute qualité compatibles avec les applications les plus diverses. Leur focus est de produire en masse des matières premières pour les industries de fabrication de plastiques, de matériaux polymères et de non-tissés. En s’approvisionnant localement en matériaux et en créant des technologies de traitement innovantes, ils permettent aux producteurs de mettre sur le marché des produits performants, attractifs et durables. Avant Sunstrand, il n’était pas considéré comme possible de pouvoir un jour remplacer les matériaux traditionnels.
Actuellement, Sunstrand travaille sur un projet pilote : une machine de traitement qui contient 3 000 tonnes par an. Il est cependant prévu de construire à l’avenir des installations de traitement de 22 000 tonnes par an à l’échelle industrielle.
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L’entreprise technologiquement peut-être la plus avancée aux États-Unis pour le traitement des bioplastiques est PureVision Technology, Inc. Une entreprise technologique de bioraffineries de 24 ans qui, avec des technologies de raffinage exclusives et mondiales et des droits de marché pour la production de matières premières et produits à base de chanvre, a fondé la filiale PureHemp. PureHemp a déjà testé son invention d’un réacteur continu à contre-courant, la technologie „CCR“, dans un projet pilote qui a livré des résultats extrêmement satisfaisants. Il est prévu de produire encore cette année un CCR de quatre tonnes dans un cadre commercial gérable, pour finalement commencer la construction d’un CCR de 40 tonnes par jour fin 2018 ou début 2019. L’utilisation de la technologie CCR de PureHemp procurera au secteur économique émergent un gain de valeur considérable, car elle permet d’utiliser la totalité de la plante de chanvre pour la production de produits à base de chanvre. À l’aide de la technologie CCR de PureHemp, en plus des produits traditionnels, des produits de chanvre novateurs peuvent également être fabriqués, spécialement la pâte à papier, la lignine, le sucre et les extraits.
Le chanvre peut même être utilisé à l’avenir pour la fabrication de matériaux qui vont au-delà du plastique, des polymères et des matériaux composites. Des scientifiques à NYC et ailleurs ont déjà utilisé avec succès le chanvre dans la fabrication d’alternatives aux nanotubes de carbone en graphène, qu’ils appellent HempPhene. Selon la façon dont HempPhene est produit, il a la propriété d’être 100 fois plus résistant et 1 000 fois plus léger que l’acier. Mais le plus fascinant, c’est que HempPhene peut être produit pour une fraction des coûts nécessaires à la fabrication manuelle du graphène, car la plante fait la plupart du travail pour nous. Il est bien possible que nous rencontrions bientôt des infrastructures futuristes basées sur HempPhene : ponts, gratte-ciel et bien plus pourraient alors être faits de chanvre.
En résumé, il est amusant d’imaginer un avenir où le plastique n’est plus quelque chose de mauvais. Mais si nous voulons vivre dans une telle réalité, nous devons en tant que consommateurs non seulement exiger l’adoption et la diffusion du bioplastique à base de chanvre, mais aussi l’attendre et le soutenir. Il existe la possibilité de déplacer les voies de l’industrie et même d’utiliser l’économie pour protéger l’environnement, au lieu de le détruire.
Par Thatcher Michelsen, fondateur d’EatMoreHemp et Hemp3D
