Papier, carton et cellulose comme alternatives…, ne pas rêver !
Toutes les applications actuelles et surtout futures en matière d’emballage qui utilisent du bois et des matériaux à base de cellulose reposent avant tout sur la disponibilité d’une ressource fondamentale, la pulpe de cellulose provenant de l’exploitation des forêts et qui est à la base de toute la chaîne de valeur de cette famille de matériaux. Or la croissance de la demande fait peser une pression énorme sur cette ressource, qui pour être renouvelable n’en est pas moins finie à un instant donné. Et tout le monde veut du bois pour toutes sortes d’applications, l’emballage n’en représentant qu’une petite partie. Au global, pour faire face à l’augmentation prévue de la demande à horizon 2050 il faudrait planter une surface équivalente à celle de l’Australie ! Et, malheureusement, l’image d’un matériau idyllique qui permettrait, au prix modique d’une conversion des packs, d’obtenir un modèle de consommation ‘respectueux de l’environnement’ est également une utopie ! Avec l’objectif d’aider les acteurs à effectuer des choix éclairés sans céder aux effets de mode, et après avoir analysé précédemment le verre et l’aluminium, Gérald Martines* examine ici le cas des matériaux de cette famille papier-carton et plus généralement celle des matériaux à base de pulpe de cellulose.., et incite à ne pas rêver !
Voici donc un matériau réellement renouvelable et biosourcé. C’est aussi le seul matériau, utilisable pour le packaging, à la fois recyclable et biodégradable. En raison de ces avantages on assiste à un mouvement de fond de ‘paperisation’ de l’emballage. D’innombrables initiatives sont à l’œuvre pour convertir des packs, préalablement en plastique, voire en verre ou aluminium, vers une base papier-carton : briques, pots, tubes, sachets, recharges… Ce mouvement, largement engagé dans l’alimentaire se propage à la cosmétique, qui ajoute aux formats susmentionnés, d’autres qui lui sont spécifique comme les sticks ou les boîtiers ; et la ‘bouteille papier’ devient une réalité industrielle.
Les avantages bien connus des matériaux de cette famille papier-carton (biosourcés, renouvelables, recyclables, compostables) laissent donc entrevoir un monde idéal où une part significative des emballages serait construite sur base cellulose, et où l’essentiel des matériaux produits seraient recyclés de manière totalement circulaire, et où les fuites éventuelles dans l’environnement seraient sans conséquence puisque le matériau est biodégradable…
Ainsi, et particulièrement depuis que les impacts de la pollution plastique sont médiatisés, il existe une forte demande des consommateurs pour des packs ‘papier’, surtout en remplacement du plastique, et de nombreuses initiatives fleurissent dans ce sens : les fournisseurs proposent des formats alternatifs aux formats classiques en plastique (et aussi en d’autres matériaux) et les marques modifient leurs packs pour intégrer plus de formats sur base papier.
Emballage primaire, secondaire, tertiaire…, des contraintes différentes
Il faut distinguer dans les usages du papier-carton pour l’emballage ceux qui concernent le packaging primaire, secondaire ou tertiaire, chacun de ces domaines imposant ses propres contraintes.
Parmi ces trois catégories, seul le packaging tertiaire (celui qui regroupe et protège le produit dans la chaîne logistique jusqu’au rayon des magasins, où jusqu’à la porte des adeptes du e-commerce) peut être mono-matériau et facilement recyclable en boucle fermée ; il s’agit ici essentiellement de boîtes en carton brut, à qui on ne demande pas une qualité visuelle ‘consumer-facing’ ; leur couleur naturelle brun-beige est acceptable ils ne réclament pas de blanchiment, et ils sont peu décorés. Ils intègrent déjà une part de recyclé importante.
Le pack secondaire, les étuis, coffrets, et autres blisters, sont des éléments de branding importants, car ils constituent le premier contact du consommateur avec le produit, et ils se doivent donc d’être désirables. À ce titre le matériau de ces packs fait l’objet de nombreux ‘ennoblissements’ : impressions, marquages, gaufrages, pelliculages… qui ajoutent des pigments, des encres, de l’aluminium (pour les marquages d’aspect métallisé), des films plastiques, de la colle, des stickers de garantie de première utilisation, des puces RFID, etc. La part de recyclé post-consommation est limitée en raison de l’exigence de qualité visuelle. Ces packs ne sont jamais réutilisés : ils ‘passent à la poubelle’ aussitôt le produit acheté et déballé. Ce sont donc des emballages à usage unique et à durée de vie courte (une fois dans les mains du consommateur). C’est cette catégorie qui contribue le plus à l’image de gaspillage que peuvent avoir les consommateurs vis à vis de l’emballage.
Gérald Martines - IN-SIGNES
Quant au packaging primaire il est rarissime que le papier soit utilisé brut. En effet, l’usage primordial du packaging est, faut-il le rappeler, de protéger son contenu. Selon ledit contenu et ses sensibilités spécifiques, on réclame au packaging des fonctions de protection dédiées, contre l’oxydation, la lumière, l’humidité ou le dessèchement, la chaleur, l’écrasement, etc.
On voit donc que, particulièrement pour le pack primaire et secondaire, le papier-carton seul n’apporte pas de performances suffisantes pour beaucoup des fonctions attendues, et qu’il doit être ‘fonctionnalisé’, c’est à dire qu’il doit recevoir des revêtements ou des additifs destinés à compenser, par exemple, sa mouillabilité ou son manque d’étanchéité et de propriété barrière. Et ces revêtements sont, à de rares exceptions près, des polymères (parfois biosourcés, ce qui ne fait aucune différence sur la fin de vie), voire des PFAS – du moins jusqu’à leur interdiction récente. Les emballages qui semblent être, vu du consommateur – voire qui revendiquent d’être – en papier-carton sont donc le plus souvent des composites cellulose-plastique, ou cellulose-aluminium-plastique (c’est le cas de la majorité des briques alimentaires, de beaucoup de sachets, et des tubes ‘carton’ apparus récemment).
Recyclables !?
Pour autant, même ainsi fonctionnalisés et décorés les emballages à base de papier sont considérés, du point de vue réglementaire, comme recyclables. Et bien sûr le marketing surfe sur cette promesse. Or cette revendication mérite d’être examinée de plus près. En France, pour être qualifié de recyclable, un emballage doit démontrer qu’au moins 50% de son poids est récupérable sous forme de fibres de papier lors du recyclage. Un emballage peut donc se revendiquer comme recyclable avec seulement 50% + epsilon de cellulose réellement recyclée, ce qui laisse un résidu qui peut représenter jusqu’à 50% - epsilon de sa masse. Ce résidu contient tout le reste, dont le plastique et l’aluminium qui constituaient les couches barrière et la couche décorable ; il est le plus souvent incinéré ou mis en décharge. Certaines unités de recyclage de briques alimentaires sont équipées pour récupérer le composé plastique-aluminium, appelé PolyAl, dont on ne peut pas faire grand-chose à part des objets à faible valeur comme des pots de fleur, du mobilier de jardin ou de collectivité bas de gamme, etc.
Il convient de signaler qu’il existe un petit nombre de sites spécialisés dans le recyclage des briques alimentaires multicouches. Dans ces centres, schématiquement, le recyclage commence classiquement par récupérer la fraction pulpe de cellulose de l’emballage, puis le reste subit une opération de pyrolyse, dans laquelle la fraction polymère est séparée et récupérée, il reste alors la fraction aluminium qui est purifiée et récupérée. Il s’agit pour le coup d’un processus circulaire où tous les composants du pack sont remis dans le circuit (à l’exception des encres, pigments, colles…), mais au prix d’une dépense énergétique (en particulier pour la phase pyrolyse) nettement augmentée, qui renchérit le procédé et réduit son bénéfice environnemental. De plus seul un petit nombre de tels sites existe, qui ne peuvent traiter qu’une petite fraction du volume considérable des packagings de ce type, qui restent en majorité traités par les centres classiques.
On entend parfois l’argument que « l’essentiel est que [cette fraction] soit réutilisée », ce qui met l’accent sur le fait de ne pas la laisser devenir un déchet. C’est pas faux ! En tout cas au premier regard… On peut néanmoins noter qu’il s’agit de ‘downcycling’ ou ‘sous-cyclage’, parfois pudiquement qualifié de ‘recyclage en boucle ouverte’ : c’est à dire d’une réutilisation de matériaux et de ressources sous une forme dégradée, pour une application moins noble que celle de départ. Cette fraction ne peut pas être réinjectée en l’état dans la fabrication de nouveaux emballages, qui réclame du coup un influx constant de matières vierges, même à volume égal, et a fortiori pour alimenter la croissance des volumes. On n’est donc pas dans une configuration circulaire. Et enfin, le volume de PolyAl généré est beaucoup plus important que ce qui est réutilisé sous forme de produits dérivés. Il y a donc une fraction qui devient déchet. Sans compter que les objets fabriqués à partir de PolyAl ne sont pas eux-mêmes éternels et finiront tôt ou tard sous forme de déchets non valorisables – après avoir relargué, au cours de cette seconde vie, moult microplastiques sous l’effet de l’usure, des UVs, des intempéries…
Les sachets, recharges, échantillons, etc. utilisés en cosmétique sont eux-aussi multicouches et intègrent des films plastique/alu, et sont confrontés à l’inefficacité du traitement en fin de vie d’objets composites. De plus, ces emballages ne sont pas aptes à la réutilisation, ils sont à usage unique, donc leur flux en fin de vie est équivalent à celui de mise en marché.
Finalement notons que les supports à base de fibres recyclées utilisent le plus souvent une fraction de fibres vierges, pour compenser la dégradation des fibres qui ont été raccourcies et brisées lors du processus de recyclage. Il faut donc aussi pour cette raison un flux d’intrants vierges. Quelques marques engagées insistent pour avoir des packs secondaires à haut pourcentage de recyclé, mais on doit alors augmenter le grammage des supports pour compenser la perte de rigidité due à la dégradation des propriétés mécaniques des fibres recyclées et le bilan global est souvent négatif.
On voit donc bien qu’on est loin d’un système circulaire et que l’utilisation d’emballages à base cellulose réclame un flux d’intrants continu et génère symétriquement un flux de déchets qui échappent au recyclage.
La “barrière”, un handicap !
On voit que le principal obstacle à des emballages papier-carton réellement recyclables est la problématique de la barrière.
Ce défi est bien identifié par la profession, et d’innombrables programmes d’innovation et de R&D sont menés dans le but de trouver des alternatives aux systèmes actuels à base de films plastiques et/ou aluminium. Et on peut espérer voir bientôt des solutions qui allieront la performance et la sécurité avec une bonne recyclabilité.
Ces travaux ont d’autant plus de sens au vu des progrès significatifs qui sont réalisés sur les procédés de mise en forme du matériau, comme la pulpe moulée à sec, qui permet d’obtenir des formes élaborées tout en réduisant la consommation d’eau, ce qui ouvre le champ à de nombreuses application nouvelles comme le flaconnage, le bouchage, les recharges rigides, les calages et protections, etc.
Ces travaux laissent entrevoir dans un futur proche des flacons et bouteilles en pulpe de cellulose moulée à sec de formes aussi élaborées que celles obtenues avec les plastiques ou le verre, d’un aspect suffisamment valorisant pour séduire les consommateurs à grande échelle, et pourvus d’une barrière qui ne perturberait pas les flux de recyclage. Certaines initiatives sont en test industriel et marketing, comme celles de Carlsberg ou de certaines marques d’Unilever par exemple. Pour l’instant elles se concentrent sur la mise en forme de la bouteille et son acceptabilité par les consommateurs, mais utilisent des barrières plastiques, dans l’attente des progrès sur les systèmes barrière. Une démarche pragmatique ‘step by step’. On peut aussi saluer, entre autres, les travaux du consortium Pulp-In-Action, qui rassemble, depuis quatre ans, des marques, des fournisseurs d’emballage et des organismes publics, avec l’ambition affichée de faire passer à l’échelle industrielle l’usage du papier-carton-pulpe pour l’emballage cosmétique. De manière pragmatique le groupe de travail se focalise sur quatre catégories de packs particulièrement pertinentes : les recharges semi-rigides, les cupules-recharges rigides, les échantillons et les tubes. Chacune de ses applications présentant ses problématiques spécifiques, nécessitant la recherche non pas d’une solution universelle, mais d’une panoplie de solutions techniques segmentées. L’innovation sur les systèmes barrières est un point clé de ces travaux.
Le problème de la ressource
On l’a évoqué en introduction, tout le monde veut du bois et pour toutes sortes d’applications, l’emballage n’étant qu’une petite partie. La construction en utilise de plus en plus, en substitution à l’acier et au béton, eux-mêmes énormes consommateurs d’énergie et émetteurs de gaz à effet de serre ; le textile utilise de plus en plus de fibres cellulosiques, issues du bois, en remplacement des fibres synthétiques qui sont l’une des principales sources de microplastiques, générés par l’usure des fibres lors du lavage ; la production énergétique cherche à augmenter la proportion d’énergie ‘biomasse’, utilisant le bois comme combustible, comme alternative aux combustibles fossiles, etc.
On voit une fois de plus que, comme tous les matériaux, le bois présente pour autant ses propres défis, et pas des moindres.
Des sources alternatives à base de fibres de cellulose commencent à être exploitées, telles que la paille, la canne à sucre, le miscanthus, le chanvre. Ces fibres ont en plus l’avantage d’une croissance rapide permettant un cycle de production plus court, et peuvent s’adapter aux conditions régionales. Néanmoins elles sont pour l’instant très loin de couvrir les besoins.
In fine cet exemple illustre un problème fondamental de la consommation moderne : nous vivons au-dessus des moyens de la planète et consommons globalement trop de ressources ; substituer un matériau par un autre sans changer fondamentalement de modèle ne résous rien et ne fait que déplacer le problème. L’idée d’une ‘consommation responsable’ est une illusion confortable qui permet aux consommateurs de continuer à surconsommer avec bonne conscience !
*Gérald Martines a fondé́ IN•SIGNES pour mettre à disposition des entreprises de l’univers de la beauté et du luxe une riche expérience des démarches innovation, développement durable et business développement, nourrie par 30 ans de pratique dans des fonctions de direction marketing, design, R&D, commerce et direction générale, dans plusieurs groupes internationaux, leaders de l’industrie de la beauté et du design.
Titulaire d’un master de physique, d’un diplôme d’ingénieur mécanique, d’un DEA en science des matériaux, d’un MBA, et d’un master en prospective, Gérald Martines dispose d’une vue à 360° sur les différents métiers, savoir-faire et fonctions qui doivent contribuer à la réflexion stratégique à l’innovation et à la durabilité.
