A la pointe de l’innovation

Les biofibres, matière première complémentaire

On le sait, le papier est principalement composé de fibres de cellulose mais de plus en plus, la filière utilise d’autres « bio-fibres » en complément de la cellulose. De nouvelles bio-fibres peuvent ainsi être produites à partir de fibres de cellulose mélangées à du lait impropre à la consommation.¹ Autre exemple : des herbes séchées au soleil² et des fibres de tiges de tomates qui n’ont pas été consommées³ sont aujourd’hui utilisées comme complément de matières premières pour la fabrication de papier et de carton. Tout ceci reste bien entendu marginal par rapport à l’utilisation de fibres de cellulose qui demeurent essentielles pour produire du papier.

Il convient aussi de citer les “nanofibres” qui sont un biomatériau plus sophistiqué: des fibres de bois plus fines et plus légères⁴. De par leur origine naturelle, tous ces produits contribuent à la bioéconomie et à la circularité de la filière du papier.

1. CEPI. (2015). The age of fiber. Bruxelles, Belgique: CEPI.
2. Storopack, (z.d.) PAPERplus® CLASSIC GRASS : verpakken met gras. Consulté le 26 mars 2020 sur https://www.storopack.be/
3. CEPI. (2015). The age of fiber. Bruxelles, Belgique: CEPI.
4. Nippon Paper Group. Cellulose Nanofiber. Consulté le 26 mars 2020 sur https://www.nipponpapergroup.com/

Des déchets réduits au strict minimum

Lors du processus de production du papier et du carton, les déchets et sous-produits sont valorisés de façon toujours plus efficiente. Aujourd’hui, plus de 95 % de ces déchets sont utilement valorisés dans diverses applications¹. La lignine en est un bel exemple : cette substance provenant des parois cellulaires des plantes et arbres fait en quelque sorte office de ciment entre les fibres de bois. La lignine est souvent éliminée lors de la fabrication de certaines pâtes à papiers et est utilisée pour produire de l’énergie. Mais elle pourrait être utilisée comme matière première (renouvelable) pour la fabrication des fibres de carbone², actuellement fabriquées à partir de matières fossiles tel que le pétrole. La lignine peut également servir de source d’énergie pour les piles à combustible³.

Autre exemple : certaines boues de station d’épuration, riches en fibres et en calcaire sont utilisées comme fertilisant pour l’agriculture ou pour la fabrication de litières pour chats⁴. Enfin, des chercheurs sont récemment parvenus à mettre au point une nouvelle « mousse » végétale à partir de nanocristaux de cellulose, servant d’alternative au polystyrène fossile. Ce « bio-plastique » est notamment utilisé comme matériau isolant ou pour fabriquer des gobelets de café⁵.

1. inDUfed. (2017). Verre et papier. Pionniers de l’économie circulaire. Bruxelles, Belgique : Firmin François
2. Bioplastics Magazine. (2019, 26 mars). Lignin-based carbon fibres are cost effective and made from plants. Consulté le 20 mai 2020 sur https://www.bioplasticsmagazine.com/
3. Che, C., Vagin, M., Wijeratne, K., Zhao, D., Warczak, M, Jonsson, M.P., Crispin, X. (2018). Conducting Polymer Electrocatalysts for Proton-Copled Electron Transfer Reactions: Toward Organic Fuel Cells with Forest Fuels. Advanced Sustainable Systems, 2(7). Doi: https://doi.org/. Consulté le 14 juillet 2020 sur https://onlinelibrary.wiley.com/
4. inDUfed. (2017). Verre et papier. Pionniers de l’économie circulaire. Bruxelles, Belgique : Firmin François inDUfed.
5. Materials Today. (2019, 22 mai). New nanocellulose foam insulates better than Styrofoam. Consulté le 20 mai 2020 sur https://www.materialstoday.com/

Toujours si étonnant, ce papier !

Entre-temps, le papier et le carton sont exploités pour des gammes de produits bien plus larges que les cahiers d’écoliers, les journaux et emballages. Songeons aux couverts, aux pailles, aux bouteilles de bière en papier¹, mais aussi aux lits (des athlètes du Village olympique de Tokyo)², ou encore de palettes entièrement fabriquées à partir de matériaux recyclés. Plus légères et pourtant aussi robustes que les palettes traditionnelles en bois³, elles ne contiennent pas de colle et ne présentent aucun risque de s’y blesser avec des clous ou des échardes.

La présence de papier dans d’autres produits est également surprenante. Des scientifiques chinois ont développé une batterie lumineuse en aluminium à partir de papier⁴. À l’heure actuelle, le papier ou le carton peuvent servir de support pour des circuits imprimés et des puces RFID⁵.

D’autres inventions composées de papier participent directement à une économie plus durable, comme les « jardinets en carton » d’un inventeur néerlandais, que l’on peut enfoncer dans un sol aride pour le convertir en potager fertile. Dans des zones désertiques, les plantations meurent souvent à cause de la chaleur. Les pluies trop fortes et trop soudaines expulsent les semences, ce qui élimine les nutriments et empêche l’écosystème de se régénérer. L’infrastructure cartonnée en nids d’abeilles combat cette érosion, ce qui refertilise un sol fortement appauvri. Et comme il est entièrement en carton, ce « jardin » est évidemment biodégradable⁶.

L’intégration technologique dans des produits en papier et en carton débouche sur des applications parfois saisissantes, qui représentent de grandes avancées pour l’environnement et le consommateur. Les supports intelligents de serviettes en papier dans les toilettes publiques indiquent l’état du stock en temps réel, permettant aux responsables de réapprovisionner au bon moment pour que les visiteurs disposent toujours de serviettes propres⁷.

Dans nos cuisines domestiques, des emballages intelligents en papier ou en carton nous renseignent à propos de la fraîcheur des denrées. Ils améliorent ainsi leur conservation et limitent le gaspillage alimentaire⁸. D’autres emballages intelligents indiquent si le contenu contient des ingrédients auxquels le consommateur serait allergique.

1. RetailDetail. (2019, 14 octobre). Carlsberg schenk je uit een papieren fles. Consulté le 20 mai 2020 sur https://www.retaildetail.be/
2. Sporza. (2020, 9 janvier). Olympische atleten slapen in Tokio op kartonnen bedden. Consulté le 20 mai 2020 sur https://sporza.be/.
3. CEPI. (2015). The age of fiber. Bruxelles, Belgique: CEPI.
4. Wang, Y., Kwok, H., Pan, W., Zhang, H., Leung, D.Y.C. Innovative paper-based Al-air batteries as a low-cost and green energy technology for the miniwatt market. Journal of Power Sources,414, 278-282. Doi: https://doi.org/ . Consulté le 20 mai 2020 sur https://www.sciencedirect.com/
5. CEPI. (2015). The age of fiber. Bruxelles, Belgique: CEPI.
6. VPRO. (2019, 23 octobre). De toekomstbouwers : Thom Bindels. Consulté le 20 mai 2020 sur https://www.vpro.nl/
7. CEPI. (2015). The age of fiber. Bruxelles, Belgique: CEPI.
8. inDUfed. (2017). Verre et papier. Pionniers de l’économie circulaire. Bruxelles, Belgique : Firmin François.

La filière continue d’investir dans l’avenir

Autres innovations intéressantes, les produits actuels de papier et de carton ne cessent d’être optimisés par l’écodesign, pour les rendre toujours plus respectueux de l’environnement. Les fabricants ont récemment imaginé des types de papiers plus légers qui consomment moins de fibres, moins d’eau et moins d’électricité. La baisse de poids réduit aussi l’impact du transport sur l’environnement.

Un autre exemple : de nouveaux emballages plus sûrs pour les composants électroniques dont les éléments destinés à neutraliser les chocs sont en papier, comme le reste de l’emballage, plutôt qu’en plastique conventionnel. Recycler un tel conditionnement est éminemment plus facile¹. Il existe aussi du papier résistant à l’eau et aux graisses, qui protège parfaitement les denrées alimentaires, mais s’avère plus aisément recyclable². Enfin, signalons les sacs de ciment entièrement fabriqués en papier, sans aucun film plastique intérieur. Ils disparaissent avec le ciment déversé dans le mixer à béton³.

On le constate : la diversification, le développement de nouveaux produits et la poursuite des efforts en matière de bioéconomie et d’économie circulaire sont des atouts-clés qui seront le moteur du développement futur de la filière papier.

1. CEPI. (2015). The age of fiber. Bruxelles, Belgique: CEPI.
2. inDUfed. (2017). Verre et papier. Pionniers de l’économie circulaire. Bruxelles, Belgique : Firmin François.
3. CEPI. (2015). The age of fiber. Bruxelles, Belgique: CEPI.