Polymères biosourcés, biodégradables et bio-insectifuges comme alternative aux pesticides chimiques conventionnels – BIO_III

Les cultures sont souvent attaquées par des espèces nuisibles dangereuses, entraînant des pertes économiques importants. Les pucerons, par exemple, font partie des taxons les plus nuisibles. Leur contrôle est difficile en raison de leur comportement alimentaire et de leur biologie de reproduction. Les stratégies de lutte, basées sur l'utilisation intensive de produits chimiques, sont considérées comme non viables pour l'agriculture durable en raison de leurs effets négatifs sur l'environnement et la santé humaine. Cette approche a entraîné une résistance croissante des insectes aux pesticides. Il est donc nécessaire de trouver de nouvelles solutions pour lutter contre les parasites. Le plan français "EcoPhyto" et la stratégie "De la ferme à la table" du Greendeal européen ont pour objectif commun de réduire et de remplacer les pesticides et de promouvoir de nouvelles solutions pour une agriculture durable. Ces dernières années, des alternatives pour réduire l'utilisation des pesticides ont été développées grâce à la mise en place de barrières physiques, comme l'utilisation de filets anti-insectes, principalement fabriqués en polyéthylène haute densité. Toutefois, il s'agit d'une mesure palliative qui implique l'élimination de ces déchets. Comme ces matériaux polymères sont souvent placés sur les plantes et parfois enfouis dans le sol, il est difficile de les collecter séparément des débris végétaux et de la terre. Ils doivent ensuite être stockés pendant au moins trois ans, jusqu'à ce que la quantité de produits chimiques et de pesticides ait diminué, avant de pouvoir être recyclés à faible coût. Actuellement, les pays européens encouragent l'industrie à repenser ses méthodes de production afin de minimiser l'impact environnemental des produits tout au long de leur cycle de vie. Pour ces raisons, les nouvelles réglementations françaises et européennes, ainsi que les questions environnementales comme la pollution plastique, constituent un véritable défi pour le développement de nouveaux matériaux biosourcés et/ou compostables pour différents segments de marché. Les matériaux biosourcés sont donc en plein essor, principalement basés sur des composants végétaux, c'est-à-dire provenant de sources renouvelables annuellement (canne à sucre, maïs, huiles…). Toutefois, ces matériaux biosourcés n'ont pas les propriétés nécessaires pour être facilement transformés et pour convenir à des applications avec des propriétés mécaniques spécifiques et des fonctions supplémentaires comme la répulsion des insectes. Aujourd'hui, les fibres textiles biosourcées sont principalement basées sur l'acide polylactique en raison de ses propriétés rhéologiques et de fusion. La fibre Ingeo® de Natureworks, par exemple, est bien connue pour l'habillement (chaussettes), l'ameublement (literie) et les applications techniques (toitures et géotextiles). Toutefois, les propriétés mécaniques des fibres PLA limitent leur potentiel d'utilisation dans les textiles techniques par rapport aux fibres de polyéthylène d'origine fossile, qui peuvent atteindre des valeurs de résistance élevées. Le défi du projet BIO_III est donc de surmonter ces limitations en développant des fibres textiles biodégradables et biosourcées qui présentent une multifonctionnalité : une résistance élevée et un effet répulsif contre les insectes. De part leur nature biosourcée et biodégradable, le PLA puis le polybutylène succinate adipate sont envisagés car ils sont respectivement certifiés "OK compost" et "OK compost HOME". Ainsi, les fibres à base de polyester sont transformées en fils à tisser qui présentent un excellent rapport surface/volume et permettent la libération de molécules naturelles. Pour répondre à ces défis, une nouvelle génération de polymères biosourcés et biodégradables sera développée. Ces polymères contiendront des répulsifs contre les insectes, dérivés des parties aériennes de la patate douce contenant des composés d'acide caféique.