Biomatériaux : la lignine fait parler d’elle

Encore récemment peu connue et valorisée, la lignine, ce produit de seconde génération, suscite un intérêt grandissant dans le secteur des biomatériaux, poussée par la R&D et l’investissement industriel du fabricant suédois Lignin Industries AB. Au printemps dernier, l’entreprise a annoncé avoir levé 3,9 millions d’euros de fonds pour accélérer la production à grande échelle de son thermoplastique biosourcé dérivé d’arbres.

Longtemps considérée comme un simple résidu de l’industrie papetière, la lignine pourrait bien s’imposer comme l’un des matériaux clés de la transition des plastiques. C’est le pari industriel de Lignin Industries AB, entreprise suédoise fondée en 2018 par Dr Christopher Carrick, docteur en chimie, après plus d’une décennie de recherche consacrée à ce polymère naturel abondant.

Constituant près de 25% de la structure du bois de bouleau et présent chez tous les végétaux, la lignine est un résidu de seconde génération abondant, issu des procédés de fabrication de pâte à papier. Jusqu’à récemment, elle demeurait très largement sous-valorisée : dans 99% des cas, elle finissait incinérée. Les travaux du Dr Christopher Carrick ont cependant démontré que la lignine présente des propriétés mécaniques et fonctionnelles comparables aux plastiques d’origine fossile, ouvrant la voie à des applications industrielles à grande échelle, notamment dans l’emballage.

Basée à Knivsta, près de Stockholm, Lignin Industries a développé une technologie brevetée permettant de transformer la lignine en un thermoplastique biosourcé et renouvelable, commercialisé sous la marque Renol®. Si la première unité de production, implantée à Knivsta, dispose d’une capacité annuelle de 2 000 tonnes, elle est désormais complétée par des capacités supplémentaires de 7 000 tonnes toujours en Suède et de 15 000 tonnes en France, signe de l’ambition européenne de l’entreprise.

Lignin Industries fournit des acteurs industriels majeurs tels que Modepack, Hellyar, Scania, Picda ou ABB et les accompagne dans l’intégration de produits biosourcés à travers la technologie de
Lignin Industries. Contrairement à d’autres solutions biosourcées, la lignine présente plusieurs avantages structurels : abondance de la ressource, absence de concurrence avec l’alimentaire, recyclabilité dans les filières existantes et prix compétitifs. Les mélanges-maître Renol® peuvent en outre être colorés et personnalisés, facilitant leur intégration dans des cahiers des charges exigeants. Les applications couvrent un spectre large : films PE, profilés, plaques, pièces injectées ou thermoformées, pour des marchés allant de l’emballage à la mobilité, en passant par l’industrie, les biens de consommation, les loisirs ou la construction.

Pour les applications emballage, le Renol® pour PE apparaît comme le plus adapté. Les formulations intègrent généralement 60% de Renol® masterbatch, associé à 40% de PE recyclé, tout en restant compatibles avec la majorité des grades de LDPE et HDPE. Les matériaux peuvent être transformés sur les lignes de soufflage, d’extrusion ou de gonflage existantes, sans investissement lourd pour les transformateurs. Un argument décisif dans un secteur soumis à de fortes contraintes de coûts et de productivité.

Sur le plan industriel, la lignine – initialement disponible sous forme de poudre volatile – est mélangée à une huile biosourcée raffinée dans des conditions ATEX, afin d’obtenir un mélange-maître baptisé Renol® intégrant du PP, du PE ou de l’ABS, qu’ils soient vierges ou recyclés. En intégrant 50 à 70% de Renol®, l’entreprise affirme pouvoir atteindre une neutralité carbone, voire un bilan carbone négatif, selon les formulations des produits finis. Autre bénéfice notable : le Renol® permet de transformer les polymères à plus basse température, générant des économies d’énergie significatives. La lignine joue également un rôle d’antioxydant naturel et améliore la résistance à la perforation requise par la majorité des applications d’emballage, des propriétés particulièrement recherchées dans les applications d’emballage. Dans ce secteur, le Renol® a déjà été intégrée dans des sacs e-commerce certifiés recyclables par Interzero, des sacs poubelle 100% PCR de 20 microns, ainsi que des bacs palettes destinés à la logistique.

«Face à la pression réglementaire européenne, la lignine séduit de plus en plus de marques à la recherche de matériaux biosourcés, à l’empreinte de CO₂ réduite et recyclables tout en étant performants sur le plan technique et compétitifs en termes de coûts. En cela, notre matériau coche tous les cases», conclut Edouard Chantegraille, directeur des ventes Europe du sud chez Lignin Industries AB.