Labiodégradation est ladécomposition dematières organiques par desmicroorganismes comme lesbactéries, leschampignons ou lesalgues. Labiodégradabilité est la qualité d'une substance biodégradable. Elle s'apprécie en tenant compte à la fois du degré de décomposition d'une substance et du temps nécessaire pour obtenir cette décomposition[1]. Une substance est ditebiodégradable si, sous l'action d'organismes vivants extérieurs à sa substance, elle peut se décomposer en éléments divers,« dépourvus d'effet dommageable sur le milieu naturel » (selon la législation française)[1],dioxyde de carbone CO2, eau,méthane. La biodégradation crée desgaz à effet de serre ; une lente biodégradation est préférable à une biodégradation rapide.
La biodégradation est spontanée et parfois lente, ou peut être favorisée ou accélérée par des apports ennutriments ou de souches bactériennes. Les organismes qui dégradent les molécules complexes et stables sont plus rares et fonctionnent souvent mieux en association (exemple : un ensemencement par des souches mixtes deRhodococcus etPseudomonas s'est montré plus efficace pour dégrader le fioul en milieu aquatique, et sans qu'on ait réussi à améliorer leurs performances en portant l'association à trois, quatre, ou cinq souches d'autres bactéries). L'association champignon et bactérie est très fréquente pour la dégradation de matières organiques[2].
Un matériau est dit biodégradable s'il a des caractéristiques de biodégradabilité très fortes. Un matériau est biodégradable s'il peut être converti endioxyde de carbone ou enméthane, en eau et enbiomasse sous l'effet des microorganismes qui utilisent le matériau comme nutriment.
Dans un milieuanaérobie, c'est-à-dire sans oxygène, la biodégradation est plus lente car l'oxygène est nécessaire aux microorganismes aérobies, mais il existe toute une population de microorganismes qui sont actifs en milieu anaérobie. Dans ces conditions, la biodégradation peut quand même avoir lieu mais elle produit du méthane,gaz à effet de serre relativement puissant. C'est le cas, par exemple, pour les déchets à base végétale qui sont enfouis.
Lecompostage permet la biodégradation des matières organiques. Il ne faut pas confondre le compostage industriel et celui du fond du jardin. Le compostage industriel requiert un équipement spécifique pour le broyage, le compactage, l'aération, le retournement puis le criblage. Un produit dit compostable conforme à certaines normes l'est en général en compost industriel. Avant tout, les matières à composter doivent être soigneusement triées des matières non biodégradables, c'est un exercice auquel chaque consommateur devrait se former.
Un produit ne se biodégrade que s'il est en contact avec un environnement favorable aux microorganismes. La biodégradation d'un matériau est déterminée par sa nature chimique et non pas par son origine fossile ou végétale.
L'évaluation de la biodégradation est effectuée par les méthodes ISO du type 14855, 14882, 14851, en différents milieux.
Un produit estphotodégradable s'il y a dégradation sous l'effet des rayons ultraviolets.
Les matériauxhydrosolubles se désagrègent sous l'effet de l'humidité.
| Produit | Durée de décomposition |
|---|---|
| Papier toilette | 2–4 semaines |
| Journaux | 6 semaines |
| Trognon de pomme | 2 mois |
| Boîte en carton | 2 mois |
| Carton de lait | 3 mois |
| Gants en coton | 1–5 mois |
| Gants en laine | 1 an |
| Contreplaqué | 1–3 ans |
| Bois peint | 13 ans |
| Sac en plastique | 10–20 ans |
| Boîte de conserve | 50 ans |
| Couche jetable | 50–100 ans |
| Bouteille en plastique | 100 ans |
| Canette en aluminium | 200 ans |
| Bouteille en verre | Indéterminé |
| Produit | Durée de décomposition |
|---|---|
| Légumes | 5 jours – 1 mois |
| Papier | 2–5 mois |
| T-shirt en coton | 6 mois |
| Écorce d'orange | 6 mois |
| Feuilles d'arbre | 1 an |
| Chaussettes en laine | 1–5 ans |
| Cartons de lait | 5 ans |
| Chaussures en cuir | 25–40 ans |
| Tissu en nylon | 30–40 ans |
| Boîte de conserve | 50–100 ans |
| Canette en aluminium | 80–100 ans |
| Polystyrène | Plus de 500 ans |
| Sac en plastique | Plus de 500 ans |
| Bouteille en verre | 1 million d'années |
Il existe désormais une alternative économiquement considérée face à la menace[5] représentée par lesdéchets plastiques dérivés descombustibles fossiles : lesbioplastiques (exemple : à base demaïs), biodégradables, et successeurs possibles une fois lepic du pétrole annoncé dépassé.
Lesmatières plastiques diteshydrobiodégradables se biodégradent principalement parhydrolyse. Elles sont à base végétale et comportent une forte addition de produit fossile, en général dupolyester aliphatique, pour leur conférer des propriétés mécaniques satisfaisantes. Dans l'état actuel de la technique, elles ne peuvent toujours convenir pour l'emballage des aliments car elles sont sensibles à l'humidité et les qualités barrières pour laconservation des aliments ne sont pas optimales.
En France, l'article 75 de la loi 2015-992 du 17 interdit la production, la vente ou l'usage de sacs plastique ou d'emballages oxofragmentables car ni leur biodégradation ni leur compostabilité n'est prouvée[6].
On a trouvé des bactéries capables de (lentement) biodégrader les hydrocarbures, dont par exemple :
Un article biodégradable ne doit pas être abandonné n'importe où. Une crotte de chien est parfaitement biodégradable, mais sur un trottoir ce n'est pas sa place. De même, un sac biodégradable qui flotte au vent sera unepollution visuelle durant plusieurs mois car les conditions nécessaires à son compostage ne sont pas réunies :60 °C minimum et une humidité suffisante.
L'acide polylactique est un exemple de matériau biodégradable. D'autre part, il ne faut pas systématiquement considérer qu'un matériau biodégradable est écologique. Certains sont issus de l'amidon des végétaux, qui sont parfois des maïs très gourmands en eau ou de variétés transgéniques comme l'acide polylactique, compostable mais non-biodégradable en dessous de55 °C. Donc, bien que normé, il ne règle aucun problème environnemental. Il existe même des matériaux biodégradables issus du pétrole, ressource non-renouvelable.
Les principales applications industrielles de plastiques biodégradables et compostables sont les sacs distribués dans les supermarchés (38 % de la consommation totale), le secteur de l'emballage (gobelets et récipients alimentaires, films, filets, mousses) ainsi que le secteur produisant dessacs plastique pour la collecte et le compostage des déchets naturels.
Les acteurs-clés du marché des plastiques biodégradables sont :BASF (Allemagne),NatureWorks LLC (en) (États-Unis),Biotec (Allemagne, qui utilise de lafécule de pomme de terre),Novamont (Italie), Rodenburg Biopolymers (Pays-Bas),Vegeplast (France), Symphony Environmental (Angleterre), EPI (Canada). À elles seules, ces entreprises totalisent plus de 90 % du marché européen des plastiques biodégradables et leur part sur le marché mondial atteint des proportions du même ordre. L'association internationale des polymères biodégradables (International Biodegradable Polymers Association & Working Groups, IBAW) regroupe les fabricants de matière à bases végétales. Voir aussi leBiodegradable Products Institute.
Ils consistent généralement à :
Des tests spéciaux ont été mis au point pour tester (dans un milieu dépourvu d’oxygène) la toxicité ou le caractèreinhibiteur d’un produit sur des organismes totalement anaérobies (bactéries méthanogènes notamment) ; de même pour tester la capacité d’organismes anaérobies à biodégrader certaines substances ou matériaux[14]. Ils sont utiles pour optimiser la productivité des méthaniseurs, ou étudier les processus en cours dans lessédiments,bouchons vaseux desestuaires,tourbières ou écosystèmes sous-glaciaires, dans leszones marines mortes, ou partout où le milieu de vie est anoxique.
