Les emballages sans plastique se heurtent à plusieurs obstacles scientifiques et techniques. Les emballages en plastique représentent plus de 40 % des déchets plastiques mondiaux. Pour mettre fin à la pollution plastique et décarboner l’économie, il faut apprendre à s’en passer. Leur remplacement par des alternatives biosourcées et biodégradables se heurte à des limites scientifiques et techniques, ces matériaux ne possédant pas encore toutes les propriétés requises. Parfois, les attentes parfois contradictoires des consommateurs entrent aussi en jeu : ceux-ci se montrent rapidement agacés par un emballage alternatif compostable uniquement en installation industrielle, mais refusent d’acheter des denrées dans un emballage opaque – plutôt que transparent – qui ne leur permet pas de vérifier la fraîcheur avant l’achat. Chaque jour, des millions de barquettes, films transparents et sachets souples sont jetés après seulement quelques heures ou quelques jours d’utilisation. Le plastique pétrochimique domine les rayons alimentaires depuis un siècle, mais son règne doit désormais prendre fin, sous la double pression des impératifs de décarbonation et de la lutte contre la pollution plastique. Remplacer ce matériau à la fois polyvalent et bon marché sans sacrifier la fraîcheur des aliments représente un défi scientifique et industriel de taille. Voici l’état des lieux actuel. La situation environnementale est alarmante : le secteur de l’emballage représente près de 40 % des déchets plastiques générés dans le monde. La plupart de ces emballages sont à usage unique et finissent incinérés, enfouis en décharge, ou, plus grave encore, dans les écosystèmes marins et terrestres. Ces plastiques ne disparaissent jamais vraiment. Ils se fragmentent en micro- et nanoplastiques qui contaminent la chaîne alimentaire, les sols et les ressources en eau. Par ailleurs, la production de ces polymères synthétiques repose sur l’extraction d’énergies fossiles, contribuant directement aux émissions de gaz à effet de serre. Face à cette crise, les pouvoirs publics ont pris le relais des alertes scientifiques. En France, la loi Anti-gaspillage pour une économie circulaire (Agec) impose une sortie progressive des plastiques à usage unique d’ici 2040, avec des étapes strictes concernant la réduction des emballages, la réutilisation et l’interdiction de certains formats, comme le suremballage de nombreux fruits et légumes. Au niveau européen, la révision du règlement sur les emballages et les déchets d’emballages (PPWR, pour Packaging and Packaging Waste Regulation) fixe des objectifs contraignants pour tous les États membres : réduction nette du volume total de déchets d’emballages, obligation d’intégrer des taux minimaux de matériaux recyclés dans les nouveaux emballages, interdiction ciblée de certains emballages plastiques à usage unique dans la restauration et le commerce, ou encore harmonisation des critères de recyclabilité d’ici 2030. Cette pression réglementaire et environnementale oblige les industriels de l’agroalimentaire et la recherche en science des matériaux à réinventer sans délai la protection de nos aliments. En science alimentaire, un produit périssable désigne tout produit biologique soumis à une détérioration rapide et inévitable si des conditions de conservation strictes ne sont pas respectées. Contrairement aux produits dits « stables » (comme le riz sec ou les conserves) ou « semi-périssables » (comme les pommes de terre ou le miel), les produits périssables ont une durée de conservation limitée, souvent mesurée en jours ou en semaines. D’un point de vue réglementaire, ils sont identifiés par une date limite de consommation (DLC), indiquée par la mention « À consommer jusqu’au… ». Le dépassement de cette date présente un risque potentiel direct pour la santé humaine. La vulnérabilité des produits périssables s’explique par trois types de dégradation : biologique, chimique et/ou physique. Il y a d’abord la dégradation microbienne, qui correspond à la multiplication de bactéries pathogènes (Salmonella, Listeria monocytogenes, Escherichia coli) ou de microorganismes d’altération (moisissures, levures). Les aliments peuvent aussi subir des réactions chimiques et enzymatiques, comme le rancissement des lipides (particulièrement marqué dans les viandes et les poissons gras) ou le brunissement des fruits et légumes coupés. Enfin, des altérations physiques peuvent dégrader l’apparence et la texture des aliments, comme le flétrissement ou le ramollissement. Pour neutraliser ces facteurs de dégradation, l’emballage ne peut se contenter d’être un simple contenant. Il doit jouer le rôle d’un bouclier fonctionnel, protégeant l’aliment des contaminations par des microorganismes extérieurs, ainsi que des conditions extérieures (séchage, humidité, oxygène). Si l’on souhaite remplacer le plastique pour la conservation de ces denrées, les nouveaux matériaux doivent nécessairement répondre à plusieurs propriétés fondamentales : contrôle des transferts gazeux et hydriques, ainsi que des exigences mécaniques, thermiques et sanitaires. Pour répondre à ce cahier des charges exigeant, la recherche se concentre sur différentes familles de matériaux biosourcés, recyclables ou biodégradables. Pourtant, les options restent limitées et les limites techniques trop importantes pour en faire des solutions industrielles viables à l’heure actuelle. Une piste consiste à utiliser des matériaux inorganiques, comme le verre, l’acier ou l’aluminium. Cette solution existe déjà, avec l’avantage de présenter les propriétés requises par l’industrie agroalimentaire et d’être recyclable à l’infini (du moins en théorie), mais ces matériaux ont un poids notable et donc une empreinte carbone élevée, notamment liée au transport. Viennent ensuite les options biosourcées, comme la cellulose. Polymère le plus répandu dans la nature, c’est le principal composant des parois cellulaires des végétaux. La cellulose a déjà été étudiée pour des solutions d’emballage comme le carton enduit ou la cellophane. Elle présente l’avantage d’être un matériau recyclable, d’origine naturelle et doté d’une bonne rigidité. Cependant, elle comporte des inconvénients : elle ne permet de réaliser que des emballages opaques, les solutions proposées sont très sensibles à l’humidité et ce matériau nécessite une fonctionnalisation chimique (utilisation de solvants) pour être utilisé. La nanocellulose, en particulier, composée de nanostructures de cellulose, représente une solution de micro-revêtement fonctionnel pour enduire le papier ou le carton, qui, sous leur forme pure, ne résistent ni à l’eau ni aux graisses. D’autres solutions de revêtement biosourcé sont également à l’étude, comme les protéines ou les cires végétales, afin d’améliorer leur résistance à l’eau. D’autres polymères issus de la production biotechnologique ou de la transformation de ressources agricoles, comme l’acide polylactique (PLA), issu de la fermentation de l’amidon, ou les polyhydroxyalcanoates (PHA), produits naturellement par certaines bactéries, peuvent aussi représenter une solution intéressante pour l’emballage des aliments périssables. Considérés comme des alternatives biosourcées, car produits par des microorganismes, ils nécessitent toutefois une modification chimique pour être utilisés. Ils forment des alternatives transparentes et thermoformables (on peut fabriquer des barquettes ou des verres) et présentent une bonne barrière gazeuse. Cependant, ils sont souvent fragiles et nécessitent un traitement industriel pour être dégradés (compostabilité industrielle uniquement). Enfin, des biopolymères naturels, comme l’amidon (issu de pommes de terre), l’alginate (issu d’algues) ou la chitine (issue des carapaces de crustacés), ont été étudiés. Ces biopolymères ont l’avantage d’être très abondants et facilement biodégradables, mais ils présentent une barrière à l’humidité trop faible. Des travaux sont actuellement menés en laboratoire sur une solution innovante à base de racines de chicorée, dont le polymère principal est le fructane. Les résultats obtenus en termes de résistance sont prometteurs, mais le matériau n’est pas encore assez inerte pour être utilisé dans la conservation de denrées périssables. La migration, c’est-à-dire le transfert de molécules de l’emballage vers l’aliment, reste trop élevée. Il est cependant nécessaire de distinguer deux notions souvent confondues, bien qu’elles ne soient pas équivalentes : le caractère biosourcé du matériau et sa biodégradabilité. En effet, certains bioplastiques sont des plastiques biosourcés, dont la matière provient de la biomasse (maïs, canne à sucre, huiles végétales) et non du pétrole, mais ne sont pas nécessairement biodégradables. À l’inverse, d’autres bioplastiques sont biodégradables, c’est-à-dire que leur matière peut se décomposer sous l’action de microorganismes. Les matériaux les plus vertueux sont ceux qui sont à la fois biosourcés et biodégradables. Les industriels sont prêts à adopter des solutions plus respectueuses de l’environnement, à condition que les options proposées soient techniquement et économiquement viables. Toutefois, l’adoption de ces innovations ne dépend pas uniquement de leurs performances scientifiques, mais aussi de leur acceptabilité par le grand public. Or, les attentes des consommateurs sont aujourd’hui complexes, voire paradoxales. En effet, les citoyens se montrent très méfiants à l’égard des allégations environnementales floues. Ils exigent des garanties sur la fin de vie des emballages : un matériau étiqueté « compostable », mais qui nécessite une installation de compostage industriel à 60 °C suscite de la frustration s’il est jeté dans la poubelle ménagère. Dans le même temps, une majorité de consommateurs souhaitent encore voir la fraîcheur des viandes ou des poissons avant l’achat, ce qui favorise les solutions hybrides ou les bioplastiques transparents, au détriment du papier opaque. Et c’est là l’un des plus grands défis des solutions biosourcées actuellement développées. L’intention d’acheter des produits écoresponsables est bien présente, mais elle se heurte à deux réalités économiques et pratiques : la sensibilité aux prix et le refus du gaspillage alimentaire. Ainsi, dans un contexte inflationniste, la hausse des coûts liée aux emballages biosourcés ne doit pas être répercutée brutalement sur le prix final des denrées. Par ailleurs, le consommateur n’est pas prêt à accepter une réduction de la durée de conservation de ses produits sous prétexte que l’emballage est plus vertueux. En effet, le gaspillage d’un morceau de viande a un impact environnemental bien plus important que celui de son emballage. Réussir la transition vers des alternatives sans plastique dépend donc d’une adéquation parfaite entre les performances techniques du matériau, le respect de la législation et la réponse aux habitudes quotidiennes des consommateurs. C’est dans cet esprit que les recherches prometteuses actuellement en cours doivent se poursuivre.