Malgré la croyance populaire, les premiers plastiques produits par l'homme étaient des bioplastiques, c'est-à-dire que leur origine était biosourcée, donc renouvelable. En fait, on utilisait les matériaux naturels comme la cellulose du bois pour en faire différents matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.). L'acétate de cellulose, inventé en 1865, a servi à la base de films en photographie. La cellulose du bois a aussi été utilisée comme composant de certains adhésifs. "Henry Ford (Henry Ford (30 juillet 1863 à Dearborn, Michigan, États-Unis - 1947) est le fondateur de la Ford Motor Company. Il est aussi à l'origine de ce qui est appelé au XXIe siècle le fordisme, une méthode de travail appliquée en milieu industriel.), ce grand industriel étatsunien, fabriquait des bioplastiques à partir de l'huile de soja en utilisant comme fibre (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous forme de faisceaux.) de renfort du chanvre ou du lin, raconte le nouveau directeur du Département de génie chimique et de génie biotechnologique, Michel Huneault. Il fabriquait ainsi des panneaux de composite extrêmement résistants pour ses voitures (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un moteur. Ce véhicule est conçu pour le transport terrestre de personnes ou de marchandises, elle est équipée en...). Les matériaux biosourcés ont été abandonnés pour des polymères issus du pétrole (Le pétrole, du latin petra pierre et oleum huile (soit « huile de pierre »), est une roche liquide carbonée, ou huile minérale. Énergie fossile, son exploitation est l’un des piliers de l’économie...) en raison des coûts inférieurs de production."

Après avoir été chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines...) durant 17 ans au Conseil national de recherches Canada, Michel Huneault avait envie de renouer avec le monde (Le mot monde peut désigner :) académique et de prendre contact avec les étudiants. "La formation est également quelque chose de plus concret que la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également le...), dit-il. Dans un cours, il faut transmettre une matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. Elle occupe...): il y a un début, un milieu et une fin. À la toute fin, les étudiants passent un examen et c'est en quelque sorte également le test du professeur. Parfois, des notions que nous pensions bien assimilées par des étudiants ne semblent pas avoir été comprises, tandis que d'autres, pour lesquelles nous croyions ne pas avoir transmis suffisamment de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.), ont été mieux comprises. La communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la...) constitue en réalité le véritable défi du professeur", explique l'expert en génie chimique.

Diplômé de l'École polytechnique de Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande agglomération canadienne constitue un centre majeur du commerce, de...), le professeur Huneault a été agent de recherche au Conseil national de recherches Canada de 1992 à 2009 et professeur associé au Département de génie chimique de l'École polytechnique de Montréal de 2003 à 2009. Il a obtenu en 2007 le prix Morand Lambla décerné annuellement par la Polymer Processing Society pour souligner les accomplissements et l'originalité de la recherche.

Mélanger des plastiques pour créer une nouvelle famille

L'expertise développée par Michel Huneault dans le domaine des plastiques se situe principalement au niveau du malaxage des plastiques, ou comment mélanger des plastiques ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble, désigne intuitivement une collection d’objets (que l'on appelle éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être...) pour former des synergies qui auront des propriétés répondant aux attentes de certains produits. "Au Conseil national de recherches Canada, les demandes provenaient de secteurs très variés comme l'automobile (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un moteur. Ce véhicule est conçu pour le transport terrestre de personnes ou de marchandises, elle est équipée en conséquence. C'est un...), les piles à combustible (Un combustible est une matière qui, en présence d'oxygène et d'énergie, peut se combiner à l'oxygène (qui sert de comburant) dans une réaction chimique générant de la chaleur : la combustion.), les matériaux d'emballage, ce qui m'a permis de travailler sur un grand nombre (Un nombre est un concept caractérisant une unité, une collection d'unités ou une fraction d'unité.) d'applications variées", souligne le chercheur.

En 2007, son équipe de travail a réussi la compatibilisation de l'amidon thermoplastique avec le poly(acide lactique) ou PLA, la clé à la base du développement de ces matériaux. À l'origine, l'amidon et le PLA sont des matériaux biosourcés qui étaient disponibles en grande quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la...) au moment où les recherches sur cette question ont débuté.

"Nous avons trouvé une molécule faisant le lien entre les deux phases polymères qui sont mélangées. Il n'y a plus de séparation (D'une manière générale, le mot séparation désigne une action consistant à séparer quelque chose ou son résultat. Plus particulièrement il est employé dans...) de phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) comme dans le mélange (Un mélange est une réunion de deux ou plusieurs substances.) huile et eau (L’eau (que l'on peut aussi appeler oxyde de dihydrogène, hydroxyde d'hydrogène ou acide hydroxyque) est un composé chimique simple, mais avec des propriétés complexes à...), par exemple", précise le professeur Huneault, qui ajoute: "La compatibilisation de l'amidon thermoplastique et du PLA a significativement amélioré tant les propriétés mécaniques et optiques que les propriétés de surface (Il existe de nombreuses acceptions au mot surface, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, souvent abusivement confondu avec sa mesure - l'aire ou la superficie.) de ces nouveaux matériaux", dit le chercheur. Les articles scientifiques qu'il a publiés à ce sujet ont été très bien reçus par ses pairs, et ils ont été abondamment cités par d'autres chercheurs.

La recette du bioplastique

Pour faire des bioplastiques, une première voie consiste à modifier chimiquement des polymères naturels tels l'amidon ou la cellulose. Une seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde d'arc est une mesure...) voie est la production de monomères à partir de sources renouvelables telles l'acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions avec un autre type de composé chimique complémentaire, les bases.) lactique et la polymérisation de ce monomère afin de fabriquer le PLA. Une troisième voie possible est la production de polymères par synthèse naturelle obtenue au moyen de microorganismes contenus dans un milieu de fermentation. Une famille de polyesters appelée polyhydroxy alcanoate peut être produite de cette façon en utilisant des glucides ou des lipides comme matière première.

Le professeur Huneault travaille depuis quelques années sur la transformation de l'amidon pour en faire de l'amidon thermoplastique. "Pour ce faire, la structure cristalline de l'amidon doit être brisée par un processus thermomécanique et par l'ajout de plastifiants appropriés, explique-t-il. L'amidon ainsi rendu thermoplastique doit ensuite être encapsulé dans la matrice polymère de manière à le protéger de l'eau. L'ajout de tensioactif (Un tensioactif ou agent de surface est un composé qui modifie la tension superficielle entre deux surfaces. Les composés tensioactifs sont des molécules amphiphiles, c'est-à-dire...) permet de finement disperser la phase amidon. Si l'opération réussit, le matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) devient très polyvalent selon la recette choisie, il peut servir tant dans des applications de matériaux plus caoutchoutés qu'à des matériaux extrêmement rigides", soutient le spécialiste.

D'ici 2020, les politiques québécoises en matière d'enfouissement sanitaire visent à éliminer la mise sous terre (La Terre, foyer de l'humanité, est surnommée la planète bleue. C'est la troisième planète du système solaire en partant du Soleil.) contrôlée de matières organiques. Le développement de bioplastiques compostables répond aux besoins de la société afin de faciliter le compostage (Le compostage peut être défini comme un procédé biologique contrôlé de conversion et de valorisation des matières organiques (sous-produits de la biomasse, déchets organiques d'origine biologique...) en un produit stabilisé,...) ou la méthanisation (La méthanisation, ou digestion anaérobie, est le processus naturel biologique de dégradation de la matière organique en absence d'oxygène. Il se retrouve dans les sédiments, les...) des emballages souillés qui ne sont pas actuellement recyclables économiquement parlant. L'industrie s'adapte à ces nouvelles réalités et offre de plus en plus de choix en termes de matériaux compostables performants. Les recherches actuelles se poursuivent en ce sens afin de fournir des voies différentes à la société. Les coûts et l'empreinte écologique (L’empreinte écologique vise à traduire de manière facilement compréhensible l’impact d’activités humaines sur les écosystèmes et la planète. Elle se mesure...) qui y sont associés devront être définis afin que nous soyons bien informés pour faire le bon choix.

Une autre grande force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale » équivalent au courage (cf. les...) motrice du développement des bioplastiques est le fait que la biomasse ( En écologie, la biomasse est la quantité totale de matière (masse) de toutes les espèces vivantes présentes dans un milieu naturel donné. Dans le domaine de l'énergie, le terme de biomasse regroupe l'ensemble des...) représente une source de matière première dont le prix, à long terme, demeure plus stable que celui du pétrole. De plus, comme la production se fait à partir de la biomasse, l'empreinte carbone (Table complète - Table étendue) des bioplastiques est souvent avantageuse par rapport à celle relative à la production des plastiques conventionnels. De plus en plus prisés, les bioplastiques deviendront donc prochainement un incontournable dans la chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) de consommation. Les travaux du professeur Huneault y contribuent déjà grandement.