Une nouvelle offre de résines végétales pour l industrie des plastiques.
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- Coralie Bureau
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1 1/ 27 Une nouvelle offre de résines végétales pour l industrie des plastiques. L. Mentink & J.L. Monnet Journée Technique PEP - Les bioplastiques sont partout
2 2/ 27 Sommaire ROQUETTE et ses programmes d innovation GAÏAHUB et BIOHUB Vers les plastiques végétaux L offre plastique végétal de ROQUETTE : GAÏALENE Une gamme GAÏALENE adaptée aux besoins des transformateurs.
3 3/ 27 Le Groupe Roquette Lestrem (France) : Siège social & Centre R&D Effectif Groupe : personnes Chiffre d Affaire : Supérieur à 2Md Présence Mondiale : 100 Pays Centre de R&D : 400 chercheurs Investissements R&D : Supérieurs à 50M Transformation : Plus de 6 Millions de t/an (100% végétal) Roquette est le 3 ieme Producteur mondial d amidons et dérivés Nutrition humaine : 49% (en CA) Nutrition animale : 21% (en CA) Pharmacie & Cosmétique : 10% (en CA) Matériaux, Adhésifs et Autres : 20% (en CA)
4 4/ 27 Les programmes d innovation de ROQUETTE Productions Végétales Blé, Maïs, Pomme de Terre, Pois Polymères végétaux Amidons raffinés Monosaccharides (Natifs ou modifiés) glucoses, dextrose, polyols, gluconates Chimie du végétal, Fonctionnalisation Chimie du végétal, Bio-technologie blanche GAÏAHUB BIOHUB Polymères Naturels Fonctionnalisés Intermédiaires chimiques et molécules Plasturgistes Chimistes
5 5/ 27 Moins de découvertes de pétrole et une évolution à la hausse de la consommation 83 millions de barils par jour soit 3,5 milliards de tonnes de pétrole par an en fin 2007 Pour le plastique comme pour l énergie : trouver d autres sourcing que le pétrole.
6 6/ 27 Le contexte actuel : le réchauffement climatique CO 2 (ppm) [CO 2 ] Temp. en C 382 ppm Évolution de la concentration 6 en CO 2 dans l atmosphère? Évolution de la température à la surface de la terre Today Temps 3 ppm/an de plus de CO2 dans l atmosphère : réduire impérativement t le CO2 émis et le piéger durablement.
7 7/ 27 Les ressources végétales : un gisement exploitable et renouvelable Production mondiale de biomasse = t 5 % exploitées ( t) en : 2, t de bois 1, t de céréales (dont blé + maïs = 1, t) , td oléagineux oléagineux, canne à sucre, betteraves 62% 33% 5% 5% de la biomasse est transformée ou utilisée pour l Industrie et la Chimie Sources: Imhoff & al et Roquette dont 30% en : Amidonneries : 0, t = 80 Mt (hors bio-éthanol). 70 % retournent en alimentation 30 % en industries non-alimentaires
8 8/ 27 Nature et origine des polymères bio-sourcés utilisables comme MP pour les plastiques POLYMERES BIO-SOURCES CARBONE BIOGENIQUE PIEGE PAR LES PLANTES DANS L ATMOSPHERE Directement extraits de la biomasse Produits par des micro-organismes à partir de biomasse Synthétisés à partir de monomères issus de biomasse Polysaccharides Protéines Résines naturelles Latex naturels Amidons & Dérivés Cellulose & Dérivés Gommes Zéine Gluten Soja Caoutchoucs Xanthane, pullulane Cellulose à partir de bactéries Polyhydroxyalkanoates PHB PHBV Totalement bio-sourcés PLA Pétro-bio-sourcés PU PA PTT PET
9 9/ 27 Des donneurs d ordre communiquent vers le grand public sur le plastique végétal Coca-Cola Plant-Based Journey Coca-Cola Novembre 2009 Danone Septembre 2010 Ceisa Novembre 2010 Le choix de l origine végétale plutôt que fossile Le choix de la recyclabilité en fin de vie
10 10 / 27 Types de plastiques pétroliers et de plastiques végétaux sur le marché Plastiques pétroliers Plastiques végétaux Applications Durables (non biodégradables) PP, PE, PVC, PS, PA, PC, PMMA, PU GAÏALENE (ROQUETTE) PE en développement ( BRASKEM) TPU biosourcés (MERQUINSA ) PET biosourcés PA11 et autres PA en développement (ARKEMA, BASF, DUPONT,DSM ) Applications Biodégradables (compostables) PCL (UNION CARBIDE ) PBAT (BASF ) PBS et PBSA (SHOWA ) PLA (NATUREWORKS, FUTERO, TEIJIN ) PHB/PHBV (TELLES ) PBAT/PLA blends (BASF, CEREPLAST ) Starch blends ( NOVAMONT, LIMABRAIN, SPHERE, PLANTIC )
11 11 / 27 L offre GAÏALENE Des résines GAÏALENE pour répondre aux attentes du marché des plastiques: D origine végétale (préservation des ressources fossiles) Eco-conçues pour un bénéfice environnemental Thermoplastiques (transformables sur les outils déjà en place) Durables (non biodégradables) Performantes et fonctionnelles (répondre aux besoins techniques) Recyclables en fin de vie (préservation des ressources)
12 12 / 27 GAÏALENE : issu d amidon par de la photosynthèse des plantes La photosynthèse par les plantes utilise l'énergie lumineuse d origine solaire, pour fabriquer des sucres (glucose (C 6 H 12 O 6 )). Le glucose est ensuite condensé au sein de la plante en polymères naturels, comme l amidon. Ce processus de photosynthèse par les plantes permet de fixer et de stocker le gaz carbonique (CO 2 ) atmosphérique sous forme de matière dans des tissus végétaux. 6 CO H 2 O + lumière C 6 H 12 O O H 2 O Les végétaux par le mécanisme de la photosynthèse produisent ainsi de façon renouvelable, des polymères naturels. Les plantes annuelles telles que le blé au sein des graines ou les pommes de terre féculières au sein des tubercules, synthétisent de l amidon qui est annuellement renouvelable.
13 13 / 27 L amidon : abondant et annuellement renouvelable dans différentes plantes sous tous les climats
14 14 / 27 L amidon : un macro-monomère naturel fonctionnalisable Homopolymères d unités de D-glucose réunies par des liaisons α- (1 4) et α-(1 6). Mélange de 2 polymères : Amylose, linéaire, DP 600 à 6000 Amylopectine, ramifié, DP 10 4 à5*10 4 Réserve énergétique des végétaux Glucose réducteur Amylopectine Chaînes B Chaînes A Amylose B 1 A Grappe élémentaire 9 mm Lamelle amorphe Lamelle cristalline 5 mm 2 1 B
15 15 / 27 GAÏALENE : le résultat d une hémi-synthèse Ressources renouvelables Pommes de terre féculière Blé Protéines Bio-raffinerie Fibres Amidon Modifications Ressources non renouvelables Pétrole Raffinage Monomères Chimie pétrolière Amidons modifiés Dérivés Hémi-synthèse Réactifs Amidons greffés - Obtenus par un nouveau procédé propriétaire de ROQUETTE - Bio-sourcés à plus de 50% - Brevetés ( brevets étendus internationalement)
16 16 / 27 GAÏALENE : une contribution à un meilleur environnement Les résines végétales GAÏALENE : 1. n utilisent pasdeplantesogm plantes OGM, 2. sont produites à partir de plantes locales et adaptés à nos climats (blé, pomme de terre féculière) ayant de faibles besoins en eau, 3. présentant d excellents rendements agricoles (faible mobilisation de terres agricoles) et permettant des rotations culturales favorables aux sols, à la flore et la faune, 4. permettant la production conjointe de produits de très haute valeur nutritionnelle (protéines, fibres) destinés à l alimentation humaine ( pain, pâtes alimentaires ) et à l alimentation animale. (1 tonne de GAÏALENE permet la production conjointe de 0,3 tonne de produits à usages nutritionnels)
17 17 / 27 Bilan Carbone GAÏALENE GAÏALENE sont des résines végétales thermoplastiques: 1. Génèrant environ 1,20 kg de CO2 équivalent par kg de résine hors photosynthèse, depuis la mise en culture de la plante jusqu à la sortie d usine 2. Réduisent d au moins 40% les émissions de gaz à effet de serre par rapport aux polyoléfines depuis l extraction du pétrole jusqu à leur sortie d usine de synthèse (1). Emissions CO2 Synthèse de la résine (Cradle to factory gate) 196kg 1,96 200kg 2,00 CO2eq. CO2eq. HDPE POLYPR ROPYLENE -40% 1,20 kg CO2eq. GAIALEN NE 3. Permettent la fixation de 0,75 kg de CO2 atmosphérique pour 1 kg de résine. O2 Stockage C Photosynthèse hè -0,75 kg CO2eq. 4. Permettent de stocker durablement le CO2 capté de l atmosphère (piège à carbone). Données en cours de certification (1) Sur la base des données PLASTIC EUROPE (2008).
18 18 / 27 Réduction de la dépendance au pétrole GAÏALENE sont des résines végétales thermoplastiques: 1. Destinées à remplacer des plastiques pétroliers traditionnels (économie de 50% de plastiques issus de ressources fossiles), 2. Transformables à des températures basses, comprises entre 165 à 180 C (économie d énergie à la mise en œuvre), 3. Recyclables et aptes à constituer ainsi une matière utilisable pour un seconde vie, 4. Pouvant constituer en fin de vie une énergie verte (comme le bois par exemple).
19 19 / 27 La gamme GAÏALENE : adaptée pour des usages multiples GAÏALENE sont des résines végétales thermoplastiques utilisables : 1. A la production de films minces mono-couches ou multi-couches par extrusion gonflage 2. A la production de pièces par injection, en l état ou après compoundage, 3. A la production de flaconnages par extrusion soufflage.
20 20 / 27 Réalisation de films avec GAÏALENE Granulés de GAÏALENE : Films en GAÏALENE mono ou multi-couches - souples - toucher doux - colorables, - anti-statiques - respirabilté modulable, - thermosoudables - résistants t à l eau et aux corps gras, - translucides ou transparents, - incinérables ou recyclables après usages.
21 21 / 27 Réalisation de pièces injectées avec GAÏALENE Des résines thermoplastiques performantes pour l injection : - Non biodégradables, - Toucher agréable (soft touch), - Faible densité ( - 30% par exemple / PLA ) - Anti-poussière & anti-statique - Absence de blush au pliage - Colorables sans difficulté - Aisément compoundables (charges, fibres végétales, fibres de verre ) - Thermosoudables (ultrason et température) - Aptes à être peints sans flammage - Recyclables
22 22 / 27 Réalisation de flaconnages avec GAÏALENE Des résines thermoplastiques performantes pour le flaconnage : - Non biodégradables, - Toucher agréable (soft touch), - Faible densité ( - 30% par exemple / PLA ) - Anti-poussière & anti-statique - Très bonne compatibilité contenant-contenu - Excellente tenue aux solvants, acides et bases faibles, - Colorables sans difficulté - Imprimables - Recyclables,
23 23 / 27 Flaconnages obtenus avec GAÏALENE présentés au Salon de l Emballage Flacons réalisés avec GAÏALENE
24 24 / 27 Capacités de production de GAÏALENE Contacts Capacité de production de GAÏALENE Capacité pilote : plusieurs 100 Tonnes/an disponibles aujourd hui Capacité pré-industrielle : plusieurs 10 kt/an disponibles en 2011 sur commandes Contacts: M. Pascal Moritz Responsable Business GAÏAHUB pascal.moritz@roquette.com M. Jean-Luc Monnet Responsable Développement Produit GAÏAHUB jeanluc.monnet@roquette.com
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