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Recyclage du plastique et plastiques alternatifs : l’Europe et les Etats-Unis à la pointe de l’innovation mondiale

Patents for tomorrow’s plastics

À l'échelle mondiale, l'Europe et les Etats-Unis jouent un rôle de premier plan en matière d'innovation dans le recyclage du plastique et les plastiques alternatifs, d'après une étude publiée aujourd'hui par l'Office européen des brevets. Ensemble, ils ont représenté chacun 30 % des brevets déposés dans le monde dans ces secteurs entre 2010 et 2019, soit 60 % à eux deux. En Europe, c'est l'Allemagne qui en a déposé le plus (8 %), à la fois dans le recyclage du plastique et les bioplastiques, tandis que la France, le Royaume-Uni, l'Italie, les Pays-Bas et la Belgique se distinguent par leur haut niveau de spécialisation dans ces domaines. 


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L'étude, intitulée Brevets et plastiques de demain : tendances mondiales en matière d'innovation dans les domaines du recyclage, de l'éco-conception et des sources alternatives, présente une analyse complète des tendances entre 2010 et 2019. L'étude se penche sur le nombre de familles de brevets internationales (FBI), chacune représentant une invention pour laquelle des demandes de brevets ont été déposées dans au moins deux offices de brevets dans le monde (on parle alors d'« inventions de grande valeur »). L'étude permet ainsi d'apporter aux décideurs économiques et politiques des éléments précieux pour orienter les ressources vers des technologies porteuses d'avenir, évaluer leur avantage comparatif à différents stades de la chaîne de valeur et mettre en évidence les entreprises et institutions innovantes qui pourraient contribuer, à long terme, à une croissance plus durable.

« Bien que les plastiques jouent un rôle essentiel dans notre économie, la pollution qu'ils engendrent menace les écosystèmes du monde entier », a déclaré le Président de l'OEB, António Campinos. « La bonne nouvelle, c'est que nous pouvons aborder ce défi grâce à l'innovation, qui favorise la transition vers un modèle circulaire. Cette étude fournit des éléments-clés sur de nombreuses technologies prometteuses permettant de réutiliser, recycler et biodégrader les produits en plastique. Elle met en lumière les capacités innovatrices de l'Europe dans ce secteur, mais montre que beaucoup de progrès restent à faire pour concrétiser et commercialiser cette recherche européenne à la pointe de l'innovation ». 

Recyclage du plastique : les méthodes chimique et biologique enregistrent le plus de brevets 

L'étude souligne que, parmi toutes les technologies de recyclage, les méthodes de recyclage biologique et chimique ont généré le plus de dépôts de brevets sur la période étudiée. Ces méthodes sont en effet à l'origine de 9 000 FBI entre 2010 et 2019, soit le double du recyclage mécanique (4 500 FBI), utilisé pour transformer les déchets plastiques en de nouveaux produits, qui reste néanmoins la méthode la plus utilisée actuellement. Alors que les dépôts de brevets pour des méthodes chimiques classiques (comme le craquage et la pyrolyse) ont connu un pic en 2014, les dernières générations de technologies, telles que les méthodes biologiques recourant à des organismes vivants (1 500 FBI) ou le recyclage du plastique en monomère (2 300 FBI), offrent désormais de nouvelles possibilités pour dégrader les polymères et fabriquer des plastiques équivalents aux plastiques neufs.

La commercialisation des résultats de la recherche universitaire européenne : un potentiel inexploité

L'étude souligne également que, dans le domaine du recyclage chimique et biologique, la recherche fondamentale joue un rôle bien plus important que dans les autres méthodes de recyclage du plastique, avec près de 20 % des inventions issues d'universités et d'organismes publics de recherche (voir Graphique : recherche fondamentale en technologies de recyclage, 2010-19). Ces universités et organismes publics de recherche sont principalement situés en Europe et aux Etats-Unis, chacun ayant 29 % de ses FBI qui en proviennent. L'étude indique également que l'Europe est le seul grand pôle d'innovation qui contribue à plus de FBI dans la recherche fondamentale (29%) qu'au total des FBI dans ce domaine (26 %). En comparaison, les contributions des États-Unis et du Japon aux FBI en amont (29 % et 11 %) sont inférieures à leurs parts respectives dans l'ensemble des FBI (36 % et 17 %). Par ailleurs, les start-ups et les scale-ups américaines ont généré quatre fois plus de FBI en recyclage chimique et biologique que leur concurrentes européennes (338 contre 84). Ce qui suggère que l'Europe, bien qu'elle soit particulièrement active dans la recherche fondamentale, n'exploite pas tout son potentiel pour développer ces technologies sur le plan industriel.

Bioplastiques : les secteurs de la santé, des cosmétiques et des détergents à la pointe de l'innovation

Dans le domaine des bioplastiques, l'étude démontre que la santé est de loin le secteur le plus productif (plus de 19 000 FBI entre 2010 et 2019), bien qu'elle représente moins de 3 % de la demande totale de plastiques en Europe. Ce sont toutefois les secteurs des cosmétiques et détergents qui consacrent la plus grande part de leur activité inventive aux bioplastiques : le rapport entre les FBI relatives aux bioplastiques et celles relatives aux plastiques conventionnels y est de 1:3, contre 1:5 dans le secteur de la santé. L'emballage, l'électronique et le textile sont également des secteurs innovants dans ces plastiques.


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Essor de l'innovation dans les plastiques plus faciles à recycler

Se tournant vers l'avenir, l'étude met en évidence le potentiel considérable des plastiques plus faciles à recycler. Ce secteur s'est développé de manière exponentielle ces dernières années, avec une croissance annuelle moyenne de 10 % depuis 2010. Ces technologies pourraient par exemple être utilisées dans l'aérospatial, le BTP, le transport, les éoliennes et la microélectronique. La croissance rapide du nombre de brevets dans ces secteurs est principalement portée par l'innovation dans les liaisons covalentes dynamiques, une approche permettant de concevoir de nouveaux types de plastiques durables capables de s'auto-cicatriser. Un domaine largement dominé par le Japon, mais dans lequel la plupart des inventions émanant d'universités et d'organismes de recherche publics proviennent d'institutions européennes ou américaines.


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