Cet article fait partie des 112 cas de l’économie bleue.

Cet article fait partie d’une liste de 112 innovations qui façonnent l’économie bleue. Il s’inscrit dans le cadre d’un vaste effort de Gunter Pauli pour stimuler l’esprit d’entreprise, la compétitivité et l’emploi dans les logiciels libres. Pour plus d’informations sur l’origine de ZERI.

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Cas 54 : Emballage avec des champignons

Mar 4, 2013 | 100 Innovations, Autre

Le marché

Les ventes mondiales de produits chimiques ont atteint 1 900 milliards d’euros en 2009. L’Europe représente la part la plus importante – même si elle est en déclin – avec 27,1 %, suivie de près par la Chine avec 22,2 %, dépassant pour la première fois l’Association de Libre-Échange Nord-Américaine avec 21,2 %. En comparant 2009 à 1999, la valeur totale des ventes a augmenté de 60 % sur une décennie. Au cours de la même période, la part européenne a chuté de 8 %. La mousse de polyuréthane (PUF) en Europe représente 130 milliards d’euros, impliquant 23 500 entreprises et environ 800 000 salariés sur l’ensemble de la chaîne de valeur. L’industrie américaine des PUF représente 50,9 milliards de dollars et 207 000 employés. Le marché chinois des PUF croît de 10 % par an, ce qui en fait le plus grand marché au monde d’ici 2015 au plus tard. Le PU utilise environ 3 000 produits chimiques. La production de mousse expansive, de mousse de flottabilité, de mousse extrudée et de mousse d’emballage repose sur des additifs, dont beaucoup n’ont jamais été officiellement approuvés par l’Union européenne dans le cadre d’un régime d’enregistrement individuel et n’ont donc jamais été soumis aux mêmes contrôles rigoureux que les “nouveaux” produits chimiques. Alors que l’UE estime que les procédures d’approbation d’un produit chimique coûteraient aussi peu que 70 000 euros, le coût de l’application des mécanismes de contrôle rigoureux pourrait atteindre 29 milliards d’euros pour tous, avec un seul essai de toxicité pouvant atteindre 1 million d’euros. Alors que l’industrie chimique française a calculé que les essais et l’interdiction subséquente de plusieurs ingrédients entraîneraient 360 000 pertes d’emplois, le gouvernement danois a présenté une analyse selon laquelle les contrôles rigoureux auraient des effets bénéfiques mesurables sur la santé, estimés entre 90 et 700 millions d’euros au cours des 30 prochaines années.

L’innovation

Le marché des PUF présente de nombreux avantages pour l’industrie : un matériau léger et bon marché, un coussin propre, facile à découper ou à mouler sur mesure. Il n’est pas surprenant qu’il ait été choisi comme matériau d’emballage préféré pour l’électronique, les appareils photo et les outils de précision. Environ 90 % de tous les PUF sont recyclés, principalement sous forme de coussins de moquette pour la maison ou le bureau. Toutefois, c’est l’inclusion de ces additifs qui préoccupe les fonctionnaires de l’UE, étant donné qu’ils n’ont jamais été testés et qu’à long terme – même s’il s’agit d’un matériau recyclé – dans des bâtiments hautement isolés et contrôlés par air pourrait entraîner l’accumulation de traces chimiques dont l’effet est inconnu pour les occupants. Gavin McIntyre a grandi en tant que mycologue amateur et a obtenu un baccalauréat en génie mécanique, conception de produits et innovation du Rensselaer Polytechnic Institute en 2007, la plus ancienne université technologique américaine basée à Troy, New York. Avec son camarade Eben Bayer, diplômé d’université, il a étudié le mycélium, le système racinaire des champignons. Ce réseau de fibres fonctionne comme un liant naturel qui retient les déchets agricoles et forestiers largement disponibles, tels que les balles de riz, les grains de maïs, le sarrasin et l’enveloppe des graines de coton, même les pâtes et papiers non recyclables ou le marc de café. Ces innovateurs ont imaginé comment produire de la mousse de mycélium pour remplacer le polystyrène et la mousse de PU dans tout, y compris les gobelets, l’isolation des bâtiments et les emballages pour l’électronique. La substitution d’un produit chimique par un produit biologique, convertissant des déchets abondants qui génèrent du méthane dans sa décomposition à un prix compétitif, s’inscrit parfaitement dans les propositions de l’Économie Bleue. Bien que l’idée semblait assez simple, Gavin et Eben avaient besoin de trouver un moyen de faire pousser le solide système racinaire sous diverses formes. Il s’est avéré possible de conserver le substrat inoculé dans une pièce sombre pendant environ cinq jours, après quoi il est cuit et séché. Ce traitement simple en fait une mousse solide imperméable et ignifuge qui peut se décomposer en quatre semaines lorsqu’elle est enfouie. Alors que les alternatives sur le marché incluent la cellulose de la paille de blé, la kératine des plumes de poulet et les algues, la vraie valeur réside dans la conversion d’un déchet qui peut être transformé en formes précises avec seulement un dixième de l’énergie. Les inventeurs ont recueilli quelque 4 millions de dollars en subventions et sont passés rapidement du concept au produit. Gavin et Eben ont ensuite créé Ecovative LLC à Green Island, New York. Ils ont déposé une demande de brevet qui est toujours en instance.

Le premier flux de trésorerie

Steelcase, l’entreprise de meubles cotée en bourse basée dans le Michigan, dont le chiffre d’affaires s’élève à environ 2,3 milliards de dollars et qui emploie près de 13 000 personnes dans le monde entier, était à la recherche d’un nouvel emballage écologique de pointe pour ses meubles de bureau prêts à monter (PAA). L’équipe d’Ecovative a développé l’emballage protecteur “EcoCradle” et a lancé son premier produit commercial avec Steelcase en 2010. Alors que le projet pilote a fonctionné à la perfection et a atteint tous les objectifs de performance fixés par le géant de l’ameublement, le défi suivant se concentre sur le développement d’un système de fabrication en série. Au lieu de construire une série de prototypes, la mission est de déployer des milliers, et bientôt des millions d’unités. L’attention des médias a suscité un grand intérêt et Dell Computers s’est engagé à utiliser l’EcoCradle pour expédier ses serveurs informatiques d’ici la fin de 2012, en utilisant les déchets de coton comme substrat de base pour produire l’emballage protecteur avec des champignons. Le Texas, l’État d’origine de Dell, possède des “montagnes de déchets de coton” qui pourraient être exploitées dans un rayon de 150 km autour du siège mondial du géant informatique. Le bloc de coin et les panneaux plats d’EcoCradle sont déjà disponibles au coût de 0,75 $ l’unité, soit un total de 6 $ pour un emballage complet d’ordinateur prêt à être expédié . Les commandes confirmées de ces deux multinationales et un prix concurrentiel direct avec les mousses (PS) et (PU) créent l’énergie nécessaire pour relever les défis de production . L’objectif principal est de produire une mousse de densité uniforme (donc performante), sans poches d’air. Comme le point de départ est un organisme vivant, cela nécessite un contrôle étroit de l’environnement afin d’obtenir un résultat prévisible. Cependant, comme chaque pouce cube (16,3 centimètres cube) “d’EcoCradle” contient une matrice de 8 miles (12,8 km) de minuscules fibres de mycélium, il semble bien qu’un résultat prévisible soit réalisable.

L’opportunité

Eben et Gavin entrevoient de nombreuses possibilités allant d’une mousse biodégradable à base de champignons pour pare-chocs, portes et tableau de bord. Gavin imagine même qu’un jour il sera possible de composter une grande partie d’une voiture. Ford Motors s’est associé à Ecovative et se réjouit de repousser les limites en proposant des alternatives écologiques aux mousses à base de pétrole, qui font l’objet d’un examen minutieux en vertu du cadre législatif rigide REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals / enregistrement, évaluation, autorisation et restriction des substances chimiques) pour les produits chimiques, qui est entré en vigueur dans l’Union européenne. Un autre créneau innovant, plus réaliste et à court terme, est celui des protections pour l’expédition de bouteilles de vin, qui est l’un des grands consommateurs de PS. Dans le courant de l’année, Ecovative devrait lancer sur le marché le “Greensulate”, un isolant qui réduit la consommation d’énergie sans ajout de produits ignifuges. Le mycélium séché est naturellement ignifuge avec une classe de résistance au feu de classe 1 testée. Le plan est de produire des feuilles standard de 4′ x 8′ de différentes épaisseurs pour une utilisation dans la construction commerciale et résidentielle comme l’isolation extérieure au-dessus du sol, l’isolation du toit et l’isolation du plancher. Comme le “Greensulate” peut être cultivé sur commande, il peut être produit dans presque toutes les tailles et formes sur mesure. Le produit est plus résistant que la mousse synthétique, ce qui en fait un panneau isolant structurel. Ainsi, le panneau remplit de multiples fonctions : isolation, résistance structurale, protection contre la moisissure, résistance à l’absorption d’eau et ignifugation. Les déchets ne remplacent pas seulement le PU ou le PS, ils remplacent aussi de nombreux produits chimiques. C’est l’une des caractéristiques fondamentales de l’Économie Bleue qui rend un produit compétitif en termes de performance et de prix. Il va sans dire qu’il n’existe pas de liants synthétiques et qu’il est donc totalement exempt de produits chimiques et de COV (sans composés organiques volatils).

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