Polymère apte à subir une biodégradation, c’est-à-dire à se décomposer par des organismes vivants, tels que les bactéries, les enzymes, les champignons, les algues, voire les insectes.
Le polymère perd ses propriétés mécaniques et se modifie chimiquement. Suite à des phénomènes physiques, chimiques et biologiques successifs ou concomitants, le matériau est converti en dioxyde de carbone (CO2), en eau (H2O) et/ou en méthane (CH4), en énergie, et éventuellement en de nouvelles molécules organiques et den quelques résidus. Tous ces éléments ne doivent présenter aucun effet dommageable sur le milieu naturel. La propriété de biodégradabilité concerne donc l'étape de fin de vie d’un produit.
Les polymères biodégradables sont rangés en deux catégories : polymères issus de ressources fossiles comme le poly(alcool vinylique (PVA), la polycaprolactone (PCL) ou encore le poly(butylène (PBS), et les polymères issus de ressources renouvelables (polysaccharides, protéines, polymères d’origine bactérienne). Ces derniers répondent parfaitement aux préoccupations environnementales actuelles et ont fait l’objet de nombreux développements ces dernières années. C’est le cas de la famille des polysaccharides qui comprend entre autres l’amidon, la cellulose, l’hémicellulose, les lignines et la chitine. Parmi les protéines les plus courantes, on trouve le gluten, les caséines du lait, et les kératines.
Les mécanismes en jeu dans les réactions de biodégradation des polymères sont influencés par un grand nombre de facteurs [BIO4150] : nature des polymères, présence ou non d’additifs, conditions aérobies ou anaérobies, types de microorganismes (procaryotes ou eucaryotes) ou d’enzymes. Précisons que pour déclencher la biodégradation, ces matériaux doivent être enfouis dans un milieu contenant des microorganismes en nombre suffisant sous des conditions de température et d’humidité adaptées. Si à l’action des cellules se combinent simultanément des phénomènes oxydatifs, on parle alors d’oxo-biodégradation. Une étape de bio-assimilation indispensable précède l’étape de biodégradation, elle correspond à la conversion du polymère en biomasse. S’ensuivent la fragmentation désignant la dissociation du polymère en petites molécule, puis la dégradation correspondant au clivage chimique de la chaîne des polymères, qui peut être par hydrolyse ou par oxydation.
Les polymères biodégradables présentent des avantages spécifiques en termes d'utilisation ou de gestion des déchets, les grands secteurs d’applications sont l’emballage alimentaire, l’agriculture (films de paillage, pots de transplantation, sacs d’engrais…), le médical (encapsulation des médicaments, fils de suture, implants vasculaires, éléments pour fixation orthopédique) et la cosmétique [J2192]. Dans le secteur de l’emballage alimentaire, les polymères biodégradables apportent une possibilité de valorisation des déchets par recyclage mécanique et par récupération énergétique [24647].
Ne pas confondre la biodégradabilité avec la compostabilité. Un polymère est dit compostable s’il se dégrade par suite de processus biologiques en libérant du gaz carbonique, de l’eau, des composés inorganiques et de la biomasse, sans laisser de résidus toxiques ou visibles à l’œil nu.
De même, une autre définition s’impose, un bioplastique signifie un polymère issu du monde végétal, donc de la synthèse d’éléments organiques renouvelables. Ces polymères biodégradables et compostables sont fabriqués à partir de plantes, d’amidon extrait des pommes de terre, de la betterave ou des céréales, souvent avec des adjuvants d’huile végétale.
