Arkema rend le PVDF renouvelable

En se basant sur une approche de mass balance, le chimiste français lance une gamme de PVDF produits à partir de bioéthylène. Afin que son polymère soit renouvelable, la matière première est produite à partir de coproduit de l'industrie papetière.

Partager
Arkema rend le PVDF renouvelable
Le PVDF renouvelable d'Arkema trouve des applications dans les matériaux pour batteries.

« Être un industriel responsable, c'est prendre en compte toute la chaîne de valeur, choisir ce qu'on produit mais aussi comment on le produit », estime Virginie Delcroix, directrice du développement durable d'Arkema. C'est pourquoi le chimiste français de spécialités a lancé une gamme de polyfluorures de vinylidène (PVDF) renouvelables, qui sera commercialisée sous la marque PVDF Kynar CTO et produite sur son site de Pierre-Bénite (Rhône) au sein de la Vallée de la chimie. Les PVDF trouvent des applications dans des secteurs qui doivent relever les défis de la transition énergétique. Ils sont utilisés, entre autres, comme liants pour batteries, et avec la croissance exponentielle du marché des véhicules électriques, la demande en PVDF est également décuplée. C'est pourquoi la société cherche une solution plus durable pour ce produit. De plus, « les PVDF font partie d'une business unit où l'on retrouve notre gamme de polyamides à longue chaîne, les polyamides 11, qui sont biosourcés (Rilsan, N.D.L.R.). Cette business unit est très orientée vers les produits renouvelables, voire biosourcés, et nous voulions que le PVDF soit dans la même lignée », explique Anthony Bonnet, directeur scientifique des matériaux pour l'énergie chez Arkema. Traditionnellement, le PVDF est fabriqué à partir d'éthylène issu de ressources pétrochimiques et de différents intermédiaires qui sont fluorés. Le fluor est extrait sous la forme de fluorure de calcium (CaF) qui permet de produire du fluorure d'hydrogène (HF). Ce dernier est utilisé pour fluorer les différents intermédiaires. Cela permet ensuite la production du monomère de fluorure de vinylidène (VDF). « Nous réalisons la polymérisation chez Arkema en émulsion dans l'eau - nous n'utilisons pas de solvant - pour fabriquer le PVDF commercialisé sous la marque Kynar », précise Anthony Bonnet.

Choisir une matière première renouvelable

Afin de limiter l'impact environnemental de la production de ce polymère de haute performance, les équipes de recherche et développement d'Arkema ont travaillé plus de deux ans afin de trouver une solution plus durable, ce qui a conduit à un dépôt de brevet. « Nous avons étudié la possibilité d'une production par des micro-organismes. Nous avons également investigué plusieurs pistes afin de trouver comment fabriquer des produits fluorés biosourcés », se rappelle Anthony Bonnet. Le choix qui semblait le plus réaliste était d'introduire du bioéthylène dans la chaîne de production. Le produit utilisé est un dérivé de crude tall oil (CTO) provenant de l'écorce de pin, un coproduit de l'industrie papetière. « Nous avions d'autres options comme matière première, telle que l'huile de palme que l'on a refusé d'exploiter. Ce n'était pas une bonne option pour nous, nous avons préféré valoriser un déchet industriel », raconte Anthony Bonnet. En faisant ce choix, la société s'est assurée du caractère durable du bioéthylène utilisé. De plus, le fait que ce soit un déchet permet d'avoir des intermédiaires plus intéressants d'un point de vue des émissions de dioxyde de carbone (CO2). Avoir recours au bioéthylène permet à Arkema de réduire de 18 % l'empreinte CO2 de son PVDF Kynar CTO par rapport à un PVDF qui n'est pas produit à partir de déchets.

S'appuyer sur le principe de mass balance

« Les volumes utilisés dans notre industrie sont tels que, pour l'instant, nous incorporons le bioéthylène à de l'éthylène pétrosourcé, ce qui nous permet d'avoir un crédit », explique Anthony Bonnet. Avant de poursuivre : « Il y a ensuite une affectation des volumes de bioéthylène au niveau des différents intermédiaires pour, à la fin, pouvoir attribuer à 100 % les carbones présents dans les molécules finales comme venant de ce bioéthylène initial. » Techniquement, si une analyse au carbone 14 est réalisée, les carbones ne seront pas identifiés comme biosourcés. En revanche, quand des carbones d'origine renouvelable sont introduits dans la chaîne de production sous la forme de bioéthylène, ils peuvent être affectés, grâce à un système de crédit, à 100 % à la fabrication du PVDF renouvelable. « Nous faisons un mass balance particulier : nous n'achetons pas simplement des crédits à un endroit que l'on réaffecte à un autre. Nous nous sommes astreints à être certifiés ISCC Plus (International Sustainability et Carbon Certification), qui est un système de certification qui permet de garantir qu'un flux physique existe du début jusqu'à la fin de la chaîne d'approvisionnement. Il faut que, du début à la fin de la chaîne, il y ait un flux physique, et ce, même s'il y a des mélanges », précise le directeur scientifique matériaux. La société s'assure que le flux physique est maintenu entre les forêts du Nord de l'Europe, d'où provient le CTO, et le réacteur sur le site de production. L'objectif, à terme, pour Arkema est d'atteindre le stade de la ségrégation. Autrement dit, la société espère être en mesure de mettre en place une chaîne dédiée de stockage et ainsi ne plus avoir à utiliser simultanément du bioéthylène et de l'éthylène issu de ressources fossiles comme matières premières. « Nous pourrons ainsi séparer les deux flux et nous assurer, du début à la fin, que le produit physique est d'origine renouvelable. »

De plus, Arkema travaille toujours à ses gammes de PVDF encore plus durables en agissant sur le fluor. Pour cela, Arkema a annoncé, en juin 2020, un partenariat novateur aux États-Unis avec la société Nutrien ltd, permettant de fournir l'HF nécessaire à la production de PVDF à partir de fluor dérivé de l'industrie agrochimique. En exploitant un sous-produit de cette activité, la société réduira de façon significative le recours à l'extraction de minerai de fluorure de calcium. À terme, Arkema souhaite étendre ses projets de PVDF utilisant du bioéthylène et du fluor renouvelable à différentes régions du monde. « C'est une question de temps pour créer les chaînes d'approvisionnement. Étant donné que nous souhaitons conserver le flux physique, il faut que nous trouvions les fournisseurs certifiés ISCC Plus comme nous, ainsi que la source biologique qui nous intéresse », conclut Anthony Bonnet.

UNE FIN DE VIE ASSURÉE

Le PVDF est un matériau extrêmement stable, assez simple à recycler. À ce propos, Arkema a lancé en 2019 le programme Virtucycle qui consiste à mettre en relation un recycleur et les clients du chimiste. Tubes, plaques, chutes de production... Les produits dits simples sont récupérés et recyclés mécaniquement par Agiplast, société rachetée par le chimiste en 2021. Et dans le cadre de ce programme, la société offre la possibilité de recycler, par exemple, une grande quantité de pipelines issus de l'industrie de l'oil&gas. « Nous avons une activité dans l'oil&gas. En effet, le PVDF est un matériau très résistant et d'une grande longévité (plus de vingt ans), et est donc utilisé pour la fabrication des tubes de pompage du pétrole. Nous travaillons actuellement au possible recyclage d'une très grosse quantité de tubes », détaille Anthony Bonnet. Pour ce qui est des produits plus complexes, comme les membranes de filtration d'eau ou les liants de batteries, la société cherche à développer des procédés de purification du PVDF.

 

Sujets associés

NEWSLETTER Chimie

Nos journalistes sélectionnent pour vous les articles essentiels de votre secteur.

Votre demande d’inscription a bien été prise en compte.

Votre email est traité par notre titre de presse qui selon le titre appartient, à une des sociétés suivantes...

Votre email est traité par notre titre de presse qui selon le titre appartient, à une des sociétés suivantes du : Groupe Moniteur Nanterre B 403 080 823, IPD Nanterre 490 727 633, Groupe Industrie Service Info (GISI) Nanterre 442 233 417. Cette société ou toutes sociétés du Groupe Infopro Digital pourront l'utiliser afin de vous proposer pour leur compte ou celui de leurs clients, des produits et/ou services utiles à vos activités professionnelles. Pour exercer vos droits, vous y opposer ou pour en savoir plus : Charte des données personnelles.

LES ÉVÉNEMENTS L'USINE NOUVELLE

LES PODCASTS

Le rôle des jeux vidéo dans nos sociétés

Le rôle des jeux vidéo dans nos sociétés

Martin Buthaud est docteur en philosophie à l'Université de Rouen. Il fait partie des rares chercheurs français à se questionner sur le rôle du jeu vidéo dans nos...

Écouter cet épisode

Les coulisses d'un abattoir qui se robotise

Les coulisses d'un abattoir qui se robotise

Dans ce nouvel épisode de La Fabrique, Nathan Mann nous dévoile les coulisses de son reportage dans l'abattoir Labeyrie de Came, dans les Pyrénées-Atlantiques, qui robotise peu à peu...

Écouter cet épisode

La renaissance des montres Kelton

La renaissance des montres Kelton

Le designer Vincent Bergerat donne une nouvelle vie aux montres Kelton. Dans ce nouvel épisode du podcast Inspiration, il explique au micro de Christophe Bys comment il innove et recrée l'identité...

Écouter cet épisode

« Le roman permet d'aborder des sujets arides»

« Le roman permet d'aborder des sujets arides»

Nouveau

L'auteur Tom Connan a publié son deuxième roman «Pollution», un récit où se croisent les questions d'écologie, d'environnement, du numérique et du...

Écouter cet épisode

Tous les podcasts

LES SERVICES DE L'USINE NOUVELLE

Trouvez les entreprises industrielles qui recrutent des talents

BUREAU VERITAS

Auditeur QSE (F-H-X)

BUREAU VERITAS - 23/06/2022 - CDI - Aix en Provence

+ 550 offres d’emploi

Tout voir
Proposé par

Accédez à tous les appels d’offres et détectez vos opportunités d’affaires

92 - IN'LI

Mission d'assistance au suivi des contrats de maintenance des ascenseurs et portes automatiques de la société in'li

DATE DE REPONSE 01/01/1970

+ de 10.000 avis par jour

Tout voir
Proposé par

ARTICLES LES PLUS LUS