Notre industrie peut-elle se passer des PFAS?

PFAS. Un acronyme qui était encore quasiment inconnu du grand public il y a deux semaines, mais que plus personne aujourd'hui ne peut ignorer. Quatre lettres qui désignent les substances perfluoroalkylées et polyfluoroalkylées, une famille très nombreuse de composés chimiques synthétiques très prisés par de nombreux secteurs en raison de leurs qualités antiadhésives, imperméabilisantes et de résistance aux fortes températures.

Des substances qui ont toutefois leur côté sombre. Les propriétés qui font la force des PFAS sont, en effet, également à l'origine de leur plus grand défaut: leur persistance dans l'environnement, qui leur a valu leur appellation de "polluants éternels". Or, même si le lien de causalité avec certaines pathologies n'a pu être formellement établi que dans certains cas, la plupart des PFAS sont très fortement soupçonnés de générer des effets toxiques importants: perturbation des systèmes immunitaires et endocriniens, développement de cancers, problèmes de fertilité et de cholestérol, lésions hépatiques...

Depuis plusieurs années, le vent a donc commencé à tourner pour ces composés longtemps considérés comme des produits miracles. Certains d'entre eux sont déjà prohibés, tels le perfluorooctane sulfonate (PFOS) ou l'acide perfluoroctanoïque (PFOA), qui présentent des caractéristiques qui se sont avérées dangereuses. Mais d'ici quelques années, c'est un bannissement complet à l'échelle européenne qui se profile, même si des exemptions seront mises en place. Comme les données sont insuffisantes pour la grande majorité des PFAS et qu'il serait trop long d'examiner la toxicité de chaque substance individuellement – on en dénombre de 5.000 à 10.000 suivant les méthodes de classification –, l'Europe souhaite interdire l'ensemble du groupe par mesure de précaution. Une initiative qui constituera la restriction chimique la plus importante de l'histoire de l'UE.

Des éléments vitaux

Le remplacement des PFAS constitue toutefois un défi économique, technologique et industriel gigantesque. Ces substances se retrouvent en effet un peu partout: dans les ustensiles de cuisine, les mousses d'extinction d'incendie, les textiles imperméables et spéciaux, certains emballages alimentaires ou les cosmétiques. Elles peuvent également être présentes dans les appareils électroniques, les téléphones portables et les ordinateurs. Elles sont aussi largement employées dans les équipements de production, les procédés de moulage ou de galvanisation. Dans certains cas (secteur spatial, production d'énergie, batteries), ces composés sont considérés comme des éléments vitaux pour la pérennité de l'activité.

"L'ensemble des PFAS est si vaste qu'il n'y aura jamais une seule substance qui va tout remplacer", explique Tine Cattoor, directrice de la politique produit de la fédération chimique essenscia. "Tous les PFAS ont des profils complètement différents au niveau de leur toxicité et de leur persistance. Pour chaque application, il faudra trouver une alternative. Pour certaines, c'est sans doute déjà le cas aujourd'hui. Mais pour d'autres, il n'y a pas de remplacement en vue à l'heure actuelle. Les délais seront beaucoup plus longs pour faire la transition."

"Nous pouvons résoudre certains problèmes, mais pas tous", confirme Ivan Deceuninck, directeur technique du spécialiste des textiles techniques Sioen, un groupe qui produit toute une gamme de vêtements de protection (combinaisons anti-incendies, tenues pour policiers anti-émeutes...) et d'uniformes. Sioen utilise des PFAS pour rendre ces vêtements résistants à l'eau, à l'huile ou aux produits chimiques. "Il existe d'excellentes alternatives pour la déperlance (la propriété, pour un tissu ou un papier, d'être imperméable jusqu'à un certain point, NDLR), mais la technologie n'est pas encore prête pour faire face au pétrole ou aux produits chimiques", poursuit le responsable. Le problème est que certains nouveaux matériaux exempts de PFAS ont parfois d'autres propriétés et peuvent moins bien fonctionner ou avoir une durée de vie plus courte.

Dans l'industrie alimentaire, le basculement est en cours également. Certains emballages utilisent des matériaux alternatifs non fluorés, comme des produits compostables ou des revêtements à base de cire naturelle. Plusieurs fabricants d'ustensiles de cuisine ont déjà remplacé depuis des années les revêtements anti-adhérents comme le fameux Teflon, qui ne contient déjà plus aujourd'hui de PFOA et de PFOS. Ils se sont rabattus notamment sur des céramiques fonctionnelles, basées sur un silicone qui confère les propriétés anti-adhérence à la céramique. Mais on manque de recul, notamment pour l'utilisation à des hautes températures et pour leur efficacité à long terme. Et il subsiste encore des doutes sur les nanoparticules que les céramiques contiennent, en l'absence de certitude scientifique sur leur capacité potentielle à franchir la barrière hémato-encéphalique humaine.

Solvay: haro sur les tensioactifs fluorés

Accusée de tout faire pour éviter une interdiction trop vaste au niveau européen, l'industrie chimique a commencé à mettre au point des composés de substitution. Anticipant les changements de législation, le géant belge Solvay a ainsi annoncé son intention d'abandonner l'utilisation des tensioactifs fluorés dans son processus de fabrication de fluoropolymères d'ici à 2026 sur son site italien de Spinetta Marengo, le dernier du groupe à encore recourir à ce type de PFAS. Avant cela, l'usine de West Depford dans le New Jersey avait mis un terme à l'utilisation de PFOA en 2003 et à tous les autres PFAS de nouvelle génération en 2021. Les deux sites avaient été pointés du doigt par le passé pour pollution aux substances perfluorées, même si Solvay précise n'avoir jamais fabriqué ni vendu lui-même d'auxiliaires de fabrication à base de PFOA ou de PFNA (un autre PFAS).

Solvay a dépensé en R&D 25 millions pour modifier sa méthode de polymérisation, qui lui permettra de continuer à produire ses polymères fluorés (des plastiques de  haute performance) sur le site italien, où 50 à 80 millions de plus seront nécessaires à la mise en œuvre du nouveau processus de production. Pari en passe d'être tenu, donc, par le groupe belge, qui admet toutefois qu'une gamme de produits essentiels pour les industries des semi-conducteurs et de l'énergie – qui représente moins de 1 % du volume de production – nécessitera "des efforts de recherche supplémentaires pour parvenir à la suppression totale des tensioactifs fluorés".

Des substances chimiquement inertes

Le groupe chimique belge s'inquiète cependant que l'Europe aille plus loin et que les futures restrictions portent également sur les polymères fluorés eux-mêmes, qui sont des matériaux essentiels pour les batteries des véhicules électriques, les installations d'hydrogène et d'énergie renouvelable, la fabrication de semi-conducteurs et les dispositifs médicaux. Ces substances chimiquement inertes, non toxiques et qui ne peuvent pas s'accumuler dans des organismes, "répondent aux critères de polymère à faible risque de l'OCDE. Leur utilisation génère des avantages significatifs tout au long de la chaîne de valeur, ce qui les rend irremplaçables dans de nombreuses technologies, processus industriels et produits quotidiens", estime le groupe belge, qui, avec d'autres poids lourds de la chimie, y compris américains, bataille pour que les fluoropolymères ne soient pas repris dans la future législation européenne.

Leur remplacement ne serait toutefois pas impossible. La société wallonne Lithcote Europe, grande utilisatrice de ces polymères fluorés, a créé une spin-out, Sichem, dédiée au développement de nouvelles substances qui prendraient le relais. "On travaille depuis des années sur des alternatives", relève Christophe Leclercq, le CEO de Lithcote et de Sichem. "Nous sommes arrivés à une solution qui est très proche des effets du Teflon, mais sans utilisation de fluoropolymères! On travaille avec des éléments inorganiques qui sont reconnus comme étant sûrs par l'Agence européenne des produits chimiques (ECHA)."

Un polymère biocompatible

Le produit de Sichem est basé sur des polymères qui sont "fonctionnalisés". "On n'utilise pas de solvant", poursuit Christophe Leclercq. "Tout ce que l'on fait est en phase aqueuse. Il n'y a aucun rejet de substances potentiellement nocives. Par ailleurs, le polymère que nous utilisons est un polymère biocompatible, c'est-à-dire qu'il peut être utilisé par exemple pour des prothèses de hanche. Nous sommes en fin de développement, il nous reste trois tests à réaliser, mais nous n'avons pas encore d'agrément alimentaire, ce qui est assez onéreux à décrocher. Nous avons toutefois des résultats comparables, et même supérieurs en termes de résistance, aux produits qui utilisent des PFAS, qui vont être bannis à terme. Car il y aura des exemptions, mais il est quasiment sûr que tout ce qui concerne l'alimentaire n'en aura pas, à l'opposé de certains secteurs, comme les batteries ou l'espace, où il n'y a pas d'alternative", souligne le CEO.

Outre le marché des revêtements anti-adhérents des ustensiles de cuisson, Sichem envisage également une utilisation potentielle de sa technologie dans l'industrie pour les hydrolyseurs utilisés pour la production d'hydrogène. "Le revêtement permet d'empêcher la diffusion de l'hydrogène dans le métal, ce qui augmente sa durabilité. C'est la même base, mais ce ne sont pas les mêmes fonctions qui sont greffées", relève encore Christophe Leclercq.

En définitive, les industriels n'auront peut-être finalement plus trop le choix. Car certains fournisseurs de PFAS, poussés dans le dos par les investisseurs et inquiets des menaces de recours judiciaires, ont déjà pris la décision stratégique d'arrêter bientôt la production. C'est le cas notamment de l'entreprise chimique américaine 3M, qui possède une usine en Flandre à Zwijndrecht, où a éclaté en 2021 le premier scandale belge des PFAS. D'ici à la fin de l'année 2025, la multinationale américaine arrêtera la production de ces substances dangereuses et s'efforcera également à la même échéance d'arrêter l'utilisation de PFAS dans son portefeuille de produits.