La chimie du végétal utilise des ressources végétales en alternative et/ou complément des ressources fossiles (pétrole, gaz naturel, charbon) pour la fabrication de produits et de matériaux.

Les principales ressources végétales aujourd’hui utilisées par l’industrie :

• Plantes riches en amidon et sucre : betterave sucrière, blé, maïs, pomme de terre féculière…
• Plantes riches en huile : colza, tournesol, soja, ricin…
• Plantes riches en cellulose : bois, paille, lin, chanvre…
• Résineux : pin, sapin…
• Plantes contenant des substances actives, huiles essentielles, parfums…

Ces usages industriels concernent la plante en elle-même ou ses résidus (paille, feuille, tige…) que l’ont nomme “co-produits”. Aujourd’hui les efforts de R&D s’orientent majoritairement vers la valorisation des co-produits végétaux.

La valorisation de ces ressources implique différents types de transformation.

• La lipochimie ou l’oléochimie est la chimie des corps gras, qui consiste à la transformation chimico-physique des huiles et graisses animales et végétales. Ce modèle industriel bien établi produit des huiles, des acides, alcools gras et de la glycérine qui peuvent servir de tensio-actifs, lubrifiants ou de résines liquides (pour peintures, encres, vernis et adhésifs). L’oléochimie évolue vers la chimie oléoprotéagineuse avec l’émergence de la valorisation des co-produits (les résidus agricoles ou forestier). L’objectif à terme est d’exploiter toutes les parties de la plante, lipides et protéines.

• La chimie des sucres permet de fabriquer, à partir des sucres végétaux (glucose, amidon et dérivés, celluloses provenant du bois), des alcools ou acides organiques par voie biologique, biotechnologique et par transformation chimique. Ces matières premières entrent dans la composition d’objets aussi variés que des sacs plastiques, coques de téléphone portable, écrans…

• La thermochimie transforme les matières végétales en gaz de synthèse (monoxyde de carbone et hydrogène), lequel peut servir de base à des transformations chimiques et biologiques pour produire des carburants liquides, du méthanol, de l’ammoniaque ou des gammes de produits de synthèse.

• L’approche mécanique tend à valoriser la plante entière en limitant les étapes de transformation. Elle est aujourd’hui utilisée pour valoriser les fibres, fabriquer des matériaux composites ou certains emballages biodégradables.

• La chimie du bois repose sur la conversion de ses composants (cellulose, lignine, hémicelluloses) en produits de base pour l’industrie chimique.

A partir de ces ressources végétales (biomasse), il est possible de fabriquer des produits et matériaux biosourcés plus ou moins élaborés, tels que :

• des composites de commodités : polyéthylène, PLA…

• des composites de spécialités et résine : polyamides, polyesters, résines phénoliques, résines époxy, polyuréthanes…

• des spécialités chimiques industrielles et grand public : phytopharmacie, peinture, vernis, encre, colle, huiles essentielles…

• des savons et produits d’entretien : tensio-actifs, ingrédients, cosmétiques…

• des produits chimiques organiques : alcools gras, acides gras, acides carboxyliques, dérivés terpéniques…

La chimie du végétal peut également valoriser les produits d’autres industries comme celle de la production de pâte à papier inexploitée jusqu’ici.