De l’écorce de bouleau pour les emballages de demain?

Extraite de l'écorce de bouleau, la subérine pourrait devenir une molécule stratégique.

En Finlande, le projet de recherche COCOBIN ouvre de nouvelles perspectives pour la valorisation des coproduits forestiers. Coordonnée par l’université d’Oulu, cette initiative vise à développer des revêtements biosourcés à partir de subérine, un composé naturellement présent dans l’écorce de bouleau. Une innovation qui pourrait offrir une alternative aux produits pétrosourcés encore largement utilisés dans les emballages en papier et en carton.

Longtemps considérée comme un simple sous-produit de l’industrie forestière, l’écorce de bouleau pourrait bientôt trouver des débouchés à plus forte valeur ajoutée. C’est en tout cas l’objectif du projet finlandais COCOBIN, qui s’intéresse à la subérine: un biopolymère naturellement présent dans l’écorce, dont la fonction est de protéger l’arbre contre l’humidité et la déshydratation. Initié en 2024 et achevé le 31 mai dernier, ce projet d’envergure, doté d’un budget de plus de 8,7 millions d’euros, avait pour objectif de concevoir des revêtements naturels – ainsi que des liants et des adhésifs – capables de protéger les contenants à base de fibres contre la vapeur d’eau et l’humidité. Une réponse aux besoins croissants du secteur de l’emballage alimentaire, qui cherche à réduire sa dépendance aux matériaux d’origine fossile.

Collaboration

Cofinancé par Business Finland et coordonné par l’université d’Oulu, le programme a réuni sept organismes de recherche et huit partenaires industriels finlandais, parmi lesquels UPM et Metsä Board. Ensemble, ils ont travaillé à l’extraction de la subérine, à sa transformation sous forme de dispersion aqueuse, puis à son application sur des supports papier et carton. Au printemps dernier, au terme de deux ans de travaux, une étape importante a été franchie avec la production de plus de 1000 mètres de matériau revêtu: «Le revêtement [voir encadré ci-dessous] a été appliqué sur deux supports papier différents à base de fibres de bois (UPM et Metsä Board), et plusieurs essais ont été réalisés, explique l’université. Chaque essai a permis d’obtenir des centaines de mètres de matériau, pour une longueur totale revêtue d’environ 1200 à 1500 mètres.» Cette démonstration a permis de valider la compatibilité du procédé avec les équipements industriels existants et rapproche la technologie d’une future commercialisation. Selon les partenaires du projet, les revêtements développés présentent des propriétés comparables à celles des solutions conventionnelles, tout en améliorant la recyclabilité des emballages.

Vers l’emballage et au-delà...

Si le conditionnement alimentaire constitue le principal marché visé par l’expérimentation, les perspectives sont bien plus larges. Les revêtements à base de subérine pourraient également être utilisés dans les papiers techniques, les composites biosourcés ou encore dans certains adhésifs industriels. Pour la filière forêt-bois, COCOBIN illustre l’émergence de nouvelles valorisations de la biomasse forestière. Après la lignine ou les nanocelluloses, la subérine pourrait à son tour devenir une molécule stratégique de la bioéconomie, capable de transformer un coproduit peu valorisé en matériau technique à haute performance…

Fiche projet

Début des travaux : 1er juin 2024.

Fin du programme : 31 mai 2026.

Budget : 8,76 millions d’euros.

Cofinancement : Business Finland.

Partenaires de recherche : université d’Oulu (coordinateur), Tampere University, University of Eastern Finland, LUT University, VTT Technical Research Centre of Finland, Natural Resources Institute Finland (LUKE), Åbo Akademi University.

Partenaires industriels : KCL, Metsä Board, Mirka, UPM-Kymmene (UPM), Valmet, Kemira, CH-Polymers, CH-Bioforce.

Formulation maison

Le développement du revêtement a progressé étape par étape vers des applications pratiques. Le point de départ était l’écorce de bouleau, dont la subérine a été extraite sous forme de matière humide. Elle a ensuite été séchée puis réduite en poudre fine pour l’incorporer à une formulation de revêtement homogène. À partir de cette poudre, un revêtement aqueux a été préparé, dans lequel les particules de subérine ont été uniformément réparties. Des composants supplémentaires ont été ajoutés pour faciliter l’étalement du revêtement et lui conférer les propriétés fonctionnelles souhaitées. La formulation est le fruit d’environ un an et demi de R&D et démontre la faisabilité du concept à plus grande échelle. Le revêtement produit ayant été testé à l’aide d’un équipement semi-pilote simulant une production industrielle à plus petite échelle. Cela a permis à l’équipe d’observer le comportement du matériau dans des conditions similaires à celles d’une fabrication réelle.