Leçons tirées de 3 technologies émergentes de matériaux biosourcés

La création de matériaux fabriqués par l’homme à partir de sources vivantes ou biologiques n’est en aucun cas un nouveau développement, mais les matériaux biosourcés nouvellement inventés font récemment l’objet d’un battage médiatique important.

Des écrans électroniques fabriqués à partir d’écailles de poisson aux produits sanitaires fabriqués à partir de fibres de banane, ces innovations inspirantes peuvent capturer l’imagination humaine et évoquer un avenir ambitieux sans toxines ni déchets, entre autres améliorations environnementales.

Mais ces matériaux font plus que susciter l’admiration et l’inspiration. Selon le récent rapport du WBCSD sur la bioéconomie circulaire, les produits biosourcés représenteront une opportunité de 7,7 billions de dollars d’ici 2030.

Pour mieux comprendre ces matériaux qui font la une des journaux, j’ai suivi avec trois produits biosourcés émergents d’un panel de Circularity 20 explorant la bio-utilisation et les opportunités offertes par les matériaux biosourcés. Voici ce que j’ai découvert.

Transformer le mycélium en un emballage «  compatible avec la planète  »

Fondée en 2007, Ecovative Design, basée à New York, exploite les propriétés naturellement liantes du mycélium – la structure racinaire du champignon – dans plusieurs matériaux durables. La première technologie de l’entreprise, MycoComposite, a précipité la filiale Mushroom Packaging, dont j’ai discuté avec Meghan Olson, responsable du développement commercial d’Ecovative.

Selon le récent rapport du WBCSD sur la bioéconomie circulaire, les produits biosourcés représenteront une opportunité de 7,7 billions de dollars d’ici 2030.

Offrant une alternative au polystyrène, au polypropylène et à d’autres emballages protecteurs ou isolants, Mushroom Packaging infuse des sous-produits agricoles d’origine locale (tels que le chanvre ou les coques de riz) avec des spores de champignons. Le mélange est rempli dans des moules d’emballage de forme personnalisée, conçus en collaboration avec leurs clients, et le mycélium est autorisé à prendre forme. Après sept jours dans ses installations, le résultat obtenu est un matériau non toxique, entièrement compostable à domicile et en milieu marin qui protège et isole une variété de produits – des bougies aux serveurs industriels.

Mushroom Packaging développe son empreinte avec un réseau mondial de licenciés de la Nouvelle-Zélande au Royaume-Uni et au-delà – élargissant sa base de clients pour inclure le détaillant de cosmétiques Lush et même des designers d’intérieur. Pendant ce temps, Ecovative Design continue de rechercher de nouvelles applications pour son portefeuille de technologies de champignons à New York, s’étendant au-delà de l’emballage vers des alternatives textiles et des substituts de viande végétaliens.

Transformer les algues en pailles qui sont «  conçues pour disparaître  »

Loliware a été fondée en 2016 dans le but de «faire un saut radical vers [a sustainable packaging] futur. « Son équipe interdisciplinaire est basée sur la côte Est des Etats-Unis et combine l’expertise en technologie alimentaire, en biologie des algues, en ingénierie des polymères et même en mode pour créer » non seulement le matériau, mais aussi le sentiment de la marque. Comme le note Sea Briganti, co-fondateur et PDG, «Vous ne pouvez pas construire ce que vous ne pouvez pas imaginer, donc une grande partie de notre travail aide les gens à imaginer ce nouvel avenir afin que nous puissions tous le construire ensemble.

S’approvisionnant en algues auprès d’agriculteurs d’algues durables qui capturent le carbone au fur et à mesure de leur culture, Loliware travaille à la fabrication d’une variété de polymères biosourcés. Les produits finis sont (techniquement) des substituts de vaisselle comestibles qui se décomposent naturellement en six à dix jours dans le compostage domestique, et encore plus rapidement dans l’océan.

Avec une stratégie B2B, Loliware construit un portefeuille de partenaires – dont Marriott, le Museum of Modern Art de New York et Pernod Ricard – pour distribuer ses pailles. Bien que la pandémie ait perturbé l’hospitalité et la demande, Loliware a profité de l’accalmie pour faire progresser sa technologie et sa fabrication à grande échelle avec pour mission de renverser les plastiques traditionnels.

Transformer les feuilles d’ananas en textiles qui profitent aux «  personnes et à la planète  »

Suite à une mission de conseil avec le Design Center des Philippines, l’autoproclamée «entrepreneure en série» Carmen Hijosa était déterminée à trouver (ou inventer) une alternative au cuir et aux impacts négatifs qui en découlaient. En 2013, après plusieurs années d’études, de recherche et de développement, Hijosa avait un doctorat, un nouveau matériau en remorque, et avait fondé Ananas Anam, basé à Londres.

Vous ne pouvez pas construire ce que vous ne pouvez pas imaginer, donc une grande partie de notre travail aide les gens à imaginer ce nouvel avenir afin que nous puissions tous le construire ensemble.

Tirant parti des feuilles d’ananas, un déchet de l’industrie de l’ananas, Ananas Anam utilise un processus à faible consommation d’énergie, à faible teneur en eau et sans produits chimiques pour convertir les fibres naturelles des feuilles en un matériau semblable au cuir appelé Piñatex. Produisant seulement 2,69 kilogrammes de carbone par mètre de matériau, Piñatex vante les avantages d’économie de carbone, car le volume équivalent de déchets d’ananas récupérés émettrait environ 8 kilogrammes de carbone s’il était laissé se décomposer ou brûler dans les champs.

On trouve Piñatex dans les chaussures, la mode et l’ameublement de plus de 3 000 clients, allant des petits créateurs aux grandes entreprises de confection telles que H&M et Hugo Boss. Au fur et à mesure que Ananas Anam grandit, ses efforts sociaux et de développement durable font de même, tout en développant une chaîne d’approvisionnement basée aux Philippines et en promouvant la culture et la résilience locales.

Bien que ces entreprises représentent des applications et des sources biologiques totalement différentes, elles partagent plusieurs points communs instructifs sur l’état actuel des matériaux biosourcés.

Ils peuvent concurrencer fonctionnellement les matériaux hérités

En vantant des avantages tels que «carbone négatif», «biodégradable» et / ou «issu de sources durables», il n’est guère surprenant que les matériaux biosourcés surpassent souvent les alternatives existantes en termes d’impact environnemental. Au-delà de ces allégations de durabilité, cependant, les produits écologiques ou biosourcés sont souvent perçus comme moins efficaces que leurs homologues synthétiques.

C’est pourquoi Briganti de Loliware savait que son produit «devait être un remplacement 1: 1» lorsqu’il s’agissait de performances. Loliware, Ecovative Designs et Ananas Anam ont tous investi massivement pour garantir (et prouver) que leurs produits sont aussi fonctionnels que le produit hérité qu’ils pourraient remplacer.

Mushroom Packaging promet une résistance, une isolation et des propriétés hydrophobes comparables sinon supérieures au polystyrène. Ananas Anam suit des spécifications techniques strictes pour répondre aux normes exigeantes de ses clients, garantissant un matériau durable qui peut supporter l’usure confortablement pendant au moins cinq ans. Et les tests mécaniques ont montré que la durabilité de la paille de Loliware est comparable à celle de son homologue en plastique, tout en surpassant le PLA – acide polylactique, un bioplastique – et les pailles en papier. La flexibilité des pailles en plastique est un peu plus difficile à reproduire, mais la R&D est en cours pour le faire.

Ils peuvent également être compétitifs en termes de coûts, avec quelques mises en garde

La concurrence sur les coûts, peut-être la mesure la plus insaisissable, est également à portée de main selon ces entreprises. Comme le note Hijosa, le Piñatex vendu en rouleaux peut permettre aux clients d’économiser jusqu’à 30% des déchets associés aux formes étranges, aux rayures et aux déchirures des peaux de cuir, ce qui permet un prix confortablement comparable.

Au fur et à mesure que Mushroom Packaging se développe (sans avoir besoin d’outillage, de moulage ou de post-traitement), Olsen a déclaré que les prix sont compétitifs avec le polystyrène moulé et la pâte à papier moulée pour les commandes de plus petit volume (tout en ayant du mal à correspondre lorsque les commandes dépassent 500000 unités.)  » Les commandes de volume faible à moyen sont en fait les meilleures pour notre processus … [that’s why] nous aimons travailler avec de petites marques et grandir avec nos clients », a déclaré Olsen.

Enfin, début 2021 verra le lancement du polymère 2.0 de Loliware, qui, selon Briganti, lui permettra de rivaliser avec les prix de la paille de papier. Bien qu’il ne puisse certes pas égaler les prix du plastique vierge, Briganti sera le premier à noter que « le vrai prix du plastique ne se reflète pas dans le prix du produit – le prix pour le nettoyer, le prix pour notre faune, nos pêcheries … nos enfants et la prochaine génération.  »

Ils peuvent offrir des avantages d’approvisionnement local

La fabrication des trois entreprises se déroule à proximité des agriculteurs dont elles s’approvisionnent – que ce soit Loliware près de ses sources d’algues dans le Connecticut, Ananas Anam installant des installations de traitement de fibres près des fermes d’ananas aux Philippines ou Mushroom Packaging travaillant pour s’approvisionner en biomasse localement abondante. – c’est-à-dire de la nourriture pour champignons – à moins de 500 miles de ses installations de production.

Au-delà du local, ils accordent également la priorité à la durabilité. Loliware a recherché «les fermes les plus durables de l’économie de l’océan bleu» et s’est associé à Greenwave, une organisation à but non lucratif de culture d’algues régénératrices. Dans le cas du Mushroom Packaging et du Piñatex, leur source biologique est considérée comme un sous-produit ou un déchet agricole. En l’achetant, ils fournissent non seulement une source de revenus supplémentaire à leurs agriculteurs, mais ils s’assurent également que les déchets potentiels ne sont pas envoyés aux décharges, brûlés ou laissés pourrir dans les champs.

Nous sommes en fait en parfaite union pour prendre soin des personnes et de la planète. Toutes les parties prenantes sont importantes pour nous, pas seulement les actionnaires.

En tant que B-Corp certifiée, Ananas Anam privilégie également la transparence, l’emploi local et la formation. « Nous sommes en fait en union totale pour prendre soin des personnes et de la planète. Toutes les parties prenantes sont importantes pour nous, pas seulement les actionnaires », a déclaré Hijosa.

Dans cet esprit, Ananas Anam s’associe à de petites coopératives agricoles, garantissant que tous les employés de leur chaîne d’approvisionnement bénéficient de contrats complets et de salaires équitables.

Ils peuvent aider à régénérer les écosystèmes

En s’approvisionnant en algues régénératrices captant le carbone, Loliware aide à reconstruire et à régénérer les écosystèmes marins sur la côte est des États-Unis.

Au-delà du déplacement annuel de 2 millions de livres de mousse héritée, Mushroom Packaging n’est pas seulement biodégradable, il est également «bio-contributif», ajoutant des nutriments à tout sol dans lequel il se décompose. Pour cette raison, Olson dit que vous pouvez «vous sentir bien» de le jeter dans votre arrière-cour.

Après avoir économisé de l’eau et de l’énergie dans le traitement de ses fibres, Ananas Anam utilise l’excès de biomasse pour créer du compost et ajouter des nutriments au sol de ses agriculteurs. D’ici 2023, il disposera de suffisamment de biomasse pour créer de manière rentable de l’énergie locale avec un convertisseur anaérobie.

Ils ont des demandes

Compte tenu de la taille des anciennes industries avec lesquelles elles sont en concurrence, ces entreprises représentent une part de marché relativement étroite. Avec de nouvelles chaînes d’approvisionnement à construire, les habitudes des clients à renverser et des mises en garde sur les coûts qui équivalent parfois à des prix plus élevés, il est important de noter qu’ils sont confrontés à des obstacles importants pour évoluer de manière substantielle. Dans cet esprit, j’ai demandé ce qu’ils souhaitaient pour faire progresser leurs entreprises et l’industrie des matériaux biosourcés en général. Les trois femmes à qui j’ai parlé avaient des demandes variées mais précieuses pour ce qui va suivre.

Olson aimerait que la demande des consommateurs continue de pousser et de déplacer des options à usage unique plus destructrices pour l’environnement sur le marché. Briganti espère que la législation et la réglementation joueront un rôle plus actif non seulement sur le marché, mais aussi dans le soutien et le financement des entrepreneurs et des innovateurs. Enfin, Hijosa aimerait voir plus d’intégrité, de transparence et de responsabilité tout au long de la chaîne d’approvisionnement. En espérant qu’ils obtiennent leurs souhaits.