Pourquoi le plastique est-il principalement fabriqué à partir de pétrole ?

Cette question peut vous paraître saugrenue, mais elle me semble importante. En effet, le plastique est associé au pétrole, mais l’a-t-il toujours été ? Sait-on le fabriquer autrement ?
Autant de questions qu’un néophyte peut se poser. On peut aussi se demander, comme on l’entend parfois, si le plastique existera encore après le pétrole…

Nous souhaitons dans cet article expliquer de façon simplifiée pourquoi le pétrole est utilisé actuellement pour la fabrication du plastique et quelles sont les alternatives et leurs conséquences.

A l’heure actuelle, les plastiques sont incontournables, car ils sont présents dans tous les secteurs. Ils sont même clés pour certains secteurs comme le médical, du fait de ces propriétés d’hygiène, comme l’automobile, pour alléger les véhicules, l’électronique pour le gain de poids, le pouvoir isolant et bien d’autres secteurs. En 2015, nous avons consommé 322 millions de tonnes de plastiques dans le monde dont 47 millions de tonnes en Europe et 4,5 millions de tonnes en France. La consommation et le chiffre d’affaires du secteur sont en forte augmentation tous les ans et on estime que la croissance n’est pas prête de s’arrêter. Alors va-t-on manquer de plastique dans les années futures ?
Si l’on remonte dans l’histoire, on se rend compte que les premières matières plastiques synthétiques ont été inventées à partir de matière naturelle, comme le celluloïd ou la cellophane, issues du bois ou du coton, ou comme la bakélite faite à partir de gaz. Avant la deuxième guerre mondiale, le polyamide 11 était lui issu de l’huile de ricin. On sait donc faire des matières plastiques à partir de différentes matières (végétale, minérale, gaz, huiles, etc.), Alors pourquoi le fabrique-t-on aujourd’hui avec du pétrole ?
• Le raffinage du pétrole

Pour comprendre la fabrication des plastiques il suffit de comprendre comment fonctionne une raffinerie. Après avoir été extrait de façon plus ou moins complexe en fonction de la qualité des ressources, le pétrole est alors raffiné.
Il faut savoir que les raffineries existent pour faire du carburant, et que seuls 4 % des produits issus de la raffinerie serviront à faire du plastique. La fabrication de plastique est donc faite à partir du pétrole car les besoins en carburants sont élevés. Le raffinage existe pour fabriquer des carburants, les sous-produits qui en sont issus sont des marchés complémentaires.

         

Le raffinage du pétrole consiste à le chauffer et à l’envoyer dans une tour de distillation qui permet de séparer les milliers de constituants, répartis et condensés aux différents étages, en fonction de leur masse.
A partir de la tour de distillation on obtient des goudrons, des carburants (fuels, kérosène), mais aussi des naphtas, qui servent à la fabrication des plastiques.

Les raffineries existent donc pour la fabrication des carburants, et certains résidus sont aussi utilisés, comme les goudrons (composés lourds), ou les naphtas (composés légers).
Les naphtas peuvent être utilisés pour de nombreux produits dans de nombreux secteurs (entre autre la cosmétique), une partie est utilisée pour la fabrication des plastiques. Ces naphtas subissent une transformation complexe appelée craquage pour être transformés en matière plastique (principalement PP et PE).
On fabrique aussi ces plastiques à partir de gaz de toutes natures (propane, butane, etc.), les transformations de craquage(s) sont directement faites sur ces gaz. On obtient les mêmes produits que ceux fabriqués à partir de naphtas.
On constate d’ailleurs que depuis que les Etats-Unis exploitent des gaz de schiste(s), des matières plastiques issues de ces gaz arrivent sur le marché à des coûts plus bas que ceux issus du pétrole.

Le choix entre des naphtas, des gaz, est principalement fait pour des questions de coûts.
Le coût des naphtas est fixé en fonction du marché, des stocks disponibles. Son prix est officiellement indexé au coût pétrole, mais il est assez bas pour que la concurrence soit très faible.
Comme pour tous les produits, le coût reste le critère essentiel de sélection. Les fournisseurs de matière première rentrent en concurrence et le plus offrant gagne le marché.

• Faut-il fabriquer du plastique à partir d’autres matières premières ?

On pourrait fabriquer des plastiques à partir d’huile végétale, d’amidon de maïs, d’algues, etc. Ces matières reviennent à la mode. Elles ont un inconvénient majeur par rapport aux matières issue du pétrole : leur prix. Elles coutent généralement de 3 à 4 fois plus cher.

Pour répondre aux questions posées, le plastique peut être fabriqué à partir de nombreux matériaux. Il est principalement issu du pétrole pour une question de coût. Nous ne manquerons donc pas de plastique après le pétrole, par contre, les produits seront surement plus chers.

Les plastiques issus du pétrole ne sont pas les plus performants. Les plus courants (polyéthylène (PE) et polypropylène (PP)) n’ont pas les meilleures caractéristiques, mais ils ont un avantage de poids : leur prix.
Par exemple, on sait fabriquer des Polyamides à partir d’huile de ricin depuis plus de 60 ans ; leurs caractéristiques mécaniques sont bien supérieures au PE, mais leur coût est aussi trois fois supérieur.

 

En conclusion, il faut faire attention quand on parle de plastique, car le terme englobe de nombreux types de matières, qui sont issues de différents matériaux, avec des propriétés très différentes.
Un plastique issu de végétaux n’est pas forcément moins performant, sa fin de vie n’est pas forcement meilleure (le temps de dégradation peut être aussi long que pour un plastique issu du pétrole !).
Un plastique issu de la chimie verte, peut donner un matériau très résistant avec les mêmes problématiques que les plastiques issus du pétrole ou du gaz. On peut citer par exemple les transformations du caoutchouc, qui utilise comme élément de base du latex et qui par des mélanges et une chimie complexe, donne des produits non dégradables (le latex pur ne pouvant pas être utilisé directement).

Les plastiques bio-sourcés peuvent être une alternative, mais comme pour les biocarburants, il faut faire très attention qu’ils ne représentent pas une menace pour la nourriture humaine. De plus, certains impacts environnementaux comme la consommation d’eau ou les pollutions des sols, sont plus importants. Il faut donc être prudent et savoir dans quel cas les utiliser.

N’oublions pas qu’une grande quantité de plastiques est recyclables, et donc si l’on veut réduire l’impact écologique lié aux plastiques, il faut accepter d’utiliser des produits issus du recyclage, comme on le fait pour le carton, le verre ou l’acier, en considérant que leurs propriétés sont identiques au produit d’origine.