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Quelles matières premières pour demain ?

Sylvie Latieule

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Quelles matières premières pour demain ?

Le pilote MTO à Feluy

© Total

Par une série d'initiatives, le groupe Total montre sa volonté d'investir dans une pétrochimie plus durable. Même l'utilisation de matières premières végétales est considérée comme une partie de la solution.

Avec un chiffre d'affaires de 10,7 milliards d'euros en 2010, Total Petrochemicals, branche chimie de base du groupe Total, peut légitimement revendiquer une place de n° 1 Français de la chimie. L'essentiel de son activité est centré sur la pétrochimie avec la production de grandes matières plastiques et de produits chimiques de base, sachant que le groupe Total détient aussi un pôle de spécialités de près de 7 Mrds € de chiffre d'affaires avec notamment Hutchinson, Bostik, Cray Valley et Atotech.

Alors que cette chimie de base s'appuie historiquement sur le pétrole, Christian Koulic, directeur stratégie de Total Petrochemicals, constate que « la croissance de la demande en matières plastiques est aujourd'hui supérieure à la croissance de la production de pétrole ». D'où la nécessité de diversifier le portefeuille de matières premières avec plus d'éthane, plus de LPG (gaz de pétrole liquéfié), plus de gaz naturel, plus de charbon et plus de matières premières recyclées ou d'origine renouvelable.

C'est ainsi que le pétrochimiste est en train de développer une grande plateforme d'innovation autour de la chimie du sucre. Le projet le plus avancé a été réalisé en partenariat avec le Belge Galactic. Ensemble les deux sociétés ont créé la coentreprise Futerro qui a déjà inauguré en 2010 un pilote de production de 1 500 t/an de PLA (acide polylactique) à partir de sucre de 1re génération (blé, tapioca ou canne à sucre) à Escanaffles en Belgique (CPH n°506). L'entité travaille désormais sur l'utilisation de sucre de deuxième génération, issu de déchets agricoles. Le PLA est un plastique qui apporte de nouvelles propriétés. Il est biodégradable, compostable, rigide ou flexible, transparent ou opaque, imprimable. Il est idéalement adapté au marché de l'emballage alimentaire. Néanmoins, des travaux sont en cours pour améliorer ses propriétés, et entrevoir de nouveaux débouchés, soit par le biais de la copolymérisation, soit par l'utilisation préférentielle d'isomères D ou L de l'acide lactique. 

Sur cette même plateforme Sucres, Total Petrochemicals vient tout juste de s'associer à l'IFP Energies renouvelables et sa filiale Axens (CPH n°542) pour le développement d'une technologie de déshydratation du bio-éthanol, basée sur la mise au point d'un catalyseur, pour la production de bio-éthylène. « Cette technologie propriétaire sera destinée aux unités de production à grande échelle » assure le dirigeant. Et la qualité de ce bio-éthylène sera conforme à celle du pétro-éthylène, dans la mesure où il est prévu qu'il soit compatible avec les chaînes de production de divers polymères comme le polyéthylène (PE), le polyéthylène téréphtalate (PET), le polystyrène (PS), le polychlorure de vinyle (PVC), l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS). « Nous espérons disposer fin 2011 d'une technologie industrialisable » précise Christian Koulic.

Parallèlement, Total Petrochemicals met en place une deuxième grande plateforme d'innovation autour de la production de syngas (CO+H2), par gazéification de déchets plastiques, de charbon, de gaz naturel... « Toutes les matières carbonées sont susceptibles d'être gazéifiées », assure C. Koulic. Ce syngas peut ensuite être converti en méthanol par voie catalytique, puis en oléfines (procédé MTO ou methanol to olefin en partenariat avec UOP). Selon Total, le méthanol sera une matière première incontournable de la pétrochimie du futur. Dans ce domaine, le groupe a déjà inauguré en 2008 un pilote à Feluy en Belgique et il étudie actuellement une gigantesque implantation industrielle en Mongolie intérieure (Chine, CPH n°528) sur une base charbon, tout en travaillant sur le sujet de la séquestration du CO2 pour contribuer à rendre le « charbon propre ». « Nous travaillons d'ores et déjà avec une start-up sur ce sujet et nous avons bon espoir d'aboutir dans les 5 à 6 prochaines années », commente Jean-François Minster, directeur scientifique du groupe. Mais ce syngas peut aussi être converti en alcools supérieurs (éthanol) par voie biotechnologique. Dans ce domaine, Total a investi en 2010 dans le capital de la société américaine Coskata (CPH n°506), qui dispose d'une technologie propriétaire, basée sur le développement de microorganismes et de bioréacteurs innovants.

Parallèlement, Total s'intéresse de près au sujet du recyclage des matières plastiques. « Il faut au maximum éviter la mise en décharge des plastiques » précise Christian Koulic. Pour l'heure, la France ne recycle ou ne valorise énergétiquement que 50 % de ses déchets plastiques, sans pour autant figurer parmi les plus mauvais élèves européens. Dans ce domaine du recyclage, le groupe a déjà des résultats puisqu'il vient de lancer un nouveau grade de polystyrène contenant 10 à 15 % du PS recyclé issu de téléviseurs hors d'usage. Total devrait être en mesure d'étendre cette démarche à d'autres polymères, notamment le PE.

Selon Jean-François Minster, toutes ces recherches regroupées sous une thématique « chimie verte » représentent 20 % des dépenses de recherche en chimie du groupe Total. Chaque année, 50 millions d'euros sont également investis dans du capital développement ou des prises de participation dans de jeunes sociétés innovantes travaillant sur cette chimie de demain.

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