Une première dans les bioplastiques, après des années d’investissement et de pertes

Au Chemiepark Delfzijl, les engins de construction se dirigent vers une plaine de sable surmontée d’un grand châssis en acier. Des réservoirs de stockage argentés entourés de murs de protection en béton suggèrent ce que cela devrait être dans un an : une usine chimique. Et une avec une première : la première usine commerciale au monde de bioplastique PEF (polyéthylène furanoate).

Le propriétaire de l’usine et inventeur de la technologie permettant de fabriquer du PEF à l’échelle industrielle est la société néerlandaise Avantium. Cette entreprise chimique, qui emploie aujourd’hui 200 personnes, a été fondée en 2000 en tant que spin-off de Shell pour développer des systèmes de catalyse pour accélérer les réactions chimiques. Cette activité représente pour l’instant la plus grande partie du chiffre d’affaires d’Avantium, 18 millions d’euros.

Le PEF est une alternative végétale au PET (polyéthylène téréphtalate). Ce plastique est connu de la bouteille en PET, mais se retrouve également dans de nombreux textiles, par exemple. Le PET, qui représente environ un quart de la production mondiale de plastique, est, comme la plupart des autres plastiques, fabriqué à partir de matières premières fossiles, telles que le pétrole. Cela a de nombreux inconvénients. Les matières premières fossiles ne sont pas renouvelables et peuvent polluer l’environnement lors de leur extraction. De plus, la plupart des plastiques sont difficiles à recycler, se décomposent en minuscules particules qui polluent l’environnement (microplastiques) et restent dans la nature pendant des centaines d’années. En 2021, plus de 90 % des production mondiale de 390 millions de tonnes de plastiques fabriqués à partir de matières premières fossiles.

L’usine de Delfzijl produira bientôt 5 000 tonnes de PEF par an, soit environ 0,001 % de la production mondiale actuelle de plastique. Tom van Aken (52 ans) appelle cela une “goutte dans l’océan”. Il est PDG d’Avantium depuis 2005, auquel il est passé en 2002. Il vient de l’entreprise chimique DSM, où il a débuté en 1996 après des études de chimie.

Van Aken parle à une énorme table de conférence en bois, dans une pièce au-dessus de l’une des deux usines pilotes de Delfzijl. Une troisième usine pilote est située à Geleen dans le Limbourg, tandis qu’Amsterdam abrite le siège social et les laboratoires de recherche d’Avantium.

Ce n’est pas un hasard si cette table, comme une poignée de décorations murales dans le couloir, est en bois. Avantium développe une technologie pour fabriquer du plastique à partir de matières premières végétales – copeaux de bois, céréales. L’élément crucial est le carbone. « Maintenant que le carbone vient du sol, par exemple il se trouve dans le pétrole. Au cours des 20 à 30 prochaines années, nous devrons le remplacer complètement par du carbone qui est déjà au-dessus du sol. »

Sirop à haute teneur en fructose

Avantium y voit deux sources : les matières premières végétales, ou CO₂. L’utilisation de ce dernier comme source de carbone n’est pour l’instant qu’un objectif. Avantium mène des recherches à ce sujet dans ses laboratoires d’Amsterdam. Mais la technologie permettant de fabriquer du plastique à partir de matières premières végétales est déjà prête pour une application commerciale. Avantium en détient un brevet depuis 2006 et a ouvert sa première usine pilote cinq ans plus tard, à Geleen, où la première bouteille PEF a été fabriquée. Avec une introduction en bourse en 2017, la société a levé environ 100 millions d’euros pour poursuivre sa croissance. En 2021, elle a décidé de construire l’usine commerciale de Delfzijl, où le PEF sera fabriqué à partir de sirop de fructose de céréales.

Pour vendre du PEF, Avantium parcourt le monde depuis des années avec une mallette de démonstration remplie de bouteilles d’échantillons et de fils textiles. Cela montre les clients potentiels : votre produit peut y être emballé et vendu. En 2012, par exemple, deux grands noms ont été recrutés : Coca-Cola et l’entreprise alimentaire Danone. PEF de Delfzijl compte désormais quatorze clients, dont le brasseur Carlsberg et la marque de luxe Louis Vuitton. Avantium ne veut pas dire quelle part des 5 000 tonnes ira à ces entreprises. Selon le porte-parole, c’est suffisant pour un “business case valable”. Avantium, un outsider dans le “plasticland”, a dû surmonter de nombreux obstacles pour en arriver là. Selon Van Aken, l’industrie pétrochimique est « extrêmement conservatrice » et « préférerait ne pas entrer tant que tous les risques n’auront pas été éliminés ». Il n’existait pas encore de filière de production commerciale de PEF : le développement nécessite une grande expertise et des millions d’euros d’investissements. En 2016, Avantium s’est donc associé à BASF, la plus grande entreprise chimique au monde. Les connaissances et l’expérience des Allemands ont permis de maîtriser les risques techniques.

Désaccords

Mais cette collaboration a pris fin fin 2018. Un projet d’usine commune à Anvers a échoué en raison de divergences d’opinion sur la manière de commercialiser le PEF. BASF voulait le faire à grande échelle, avec une production bien plus importante que celle de Delfzijl l’année prochaine. Avantium a préféré se concentrer sur une gamme à plus petite échelle de produits de haute qualité. L’action Avantium, qui valait encore environ 6 euros en juillet, a fortement chuté après ce conflit. Début 2019, il ne valait qu’environ 2 euros. Un an plus tard, Avantium a annoncé qu’il construirait sa propre usine commerciale à Delfzijl.

La mise en place et le fonctionnement de la production de PEF nécessite beaucoup de confiance et de patience de la part des investisseurs. Jusqu’à présent, Avantium avait subi une perte chaque année, l’an dernier 30 millions d’euros. Cela s’explique en partie parce que l’inflation a rendu la construction de l’usine plus coûteuse, en partie parce que l’entreprise continue d’investir dans les nouvelles technologies. Aucun bénéfice n’est attendu en 2023 non plus.

Avantium dispose d’une nouvelle source de revenus : la vente de licences pour la technologie PEF. Il a conclu le premier accord au début de cette année avec la société chimique américaine Origin Materials. Elle veut produire 100 000 tonnes de PEF à partir de copeaux de bois chaque année en Amérique du Nord. Origin Materials a payé 12,5 millions d’euros jusqu’à présent et paiera bientôt à nouveau pour chaque kilo de PEF fabriqué. Avantium s’attend à gagner 10 à 20 millions d’euros par an et par licence à l’avenir, sans avoir à engager lui-même des coûts élevés.

Bouteilles jetées

Une bouteille PEF coûte désormais quatre à cinq fois plus cher qu’une bouteille PET monocouche. Mais les bouteilles en PET ont parfois besoin d’une couche de nylon comme barrière supplémentaire. Le PEF est plus résistant que le PET et laisse passer moins de dioxyde de carbone et d’oxygène. Le jus de fruit dans une bouteille de démonstration PEF, dans laquelle le porte-parole estime qu’il se trouve depuis environ un an et demi, a l’air étonnamment frais. Au moins c’est encore orange.

Selon Van Aken, le PEF et le PET seraient tout aussi chers s’ils étaient produits à la même échelle. Et puis la production PEF est encore très jeune ; dans la production de masse de PET, une efficacité suprême a été atteinte au cours des dernières décennies.

Selon Avantium, contrairement au PET et aux autres plastiques “fossiles”, le PEF ne laisse pas de microplastiques dans l’environnement pendant des siècles. Ces minuscules morceaux de plastique sont libérés, par exemple, des bouteilles jetées et lors du lavage des collants en nylon. Mais le PEF a beau être beaucoup plus biodégradable du fait des matières premières végétales, les consommateurs ne doivent “surtout pas penser” qu’ils peuvent jeter des produits par inadvertance. La dégradation du PEF prend encore quelques années. Avantium préfère voir le PEF recyclé correctement, ce n’est qu’alors qu’il est vraiment circulaire.

Pour l’instant, cependant, les plastiques à base de pétrole continueront de dominer le marché ; l’usine de Delfzijl est vraiment un début. Sur le rugissement d’une pelle, Van Aken souligne une fois de plus qu’il a fallu “une quantité incroyable d’efforts” pour le réaliser. Les usines suivantes doivent devenir vingt puis cent fois plus grandes que celles de Delfzijl.