Limiter l’impact environnemental des emballages. C’est l’un des axes clés de la transformation durable de l’industrie. Choix des matières, réduction de la part des plastiques, limitation des solutions de calages, la simulation numérique et les jumeaux virtuels peuvent contribuer à accélérer une transformation devenue indispensable.
Pollution des océans, difficultés de collecte et de retraitement des déchets d’emballage…De nombreux secteurs d’activité se sont déjà massivement engagés dans un processus de réinvention de la conception, de la production et du recyclage des emballages. Un choix stratégique autant qu’une prise de conscience environnementale forte.
Depuis le 1er janvier 2022, le suremballage plastique des fruits et légumes frais pesant moins de 1,5 kilogramme est catégoriquement interdit. De plus, les sachets de thé non biodégradables sont proscrits, de même que l’apposition d’étiquettes sur les fruits et les légumes, à moins que celles-ci ne soient compostables et fabriquées à partir de matières biosourcées. Le secteur agro-alimentaire n’est pas le seul à réagir !
Face au défi environnemental, aux attentes toujours plus fortes des consommateurs et à la pression du régulateur, la transition vers une filière d’emballage plus écoresponsable est amorcée, conformément à l’esprit de la Loi Anti-gaspillage pour une économie circulaire (Loi AGEC) et des différentes directives européennes visant à réduire la présence du plastique dans les emballages. La loi AGEC, porte en effet en elle, la volonté de métamorphoser notre économie linéaire, caractérisée par la production, la consommation et le rejet, en une économie circulaire, résolument tournée vers le recyclage et la réutilisation.
Faire émerger une filière plus responsable…
Pour atteindre cet objectif, trois axes stratégiques majeurs sont explorés, chacun porteur de promesses capitales :
- la réduction du plastique jetable,
- la limitation du gaspillage et la promotion de la réutilisation solidaire,
- une production plus responsable.
La loi prévoit une réduction progressive de la part des plastiques non recyclables et non réutilisables dans les emballages, ainsi que l’élimination totale des emballages en plastique à usage unique d’ici 2040. Trois paliers ont été mis en place pour guider cette transition : une réduction de 20 % des emballages plastiques à usage unique d’ici la fin de l’année 2025, le recyclage à hauteur de 100 % des emballages plastiques à usage unique d’ici le 1er janvier 2025 et une réduction de 100% des emballages en plastique à usage unique « inutiles », tels que les blisters plastiques autour des piles et des ampoules, d’ici fin 2025.
Le principe de l’éco-conception est désormais prédominant. Il se traduit par un changement d’attitude des acteurs de l’industrie. La question du “zéro plastique” est prise en considération dès le lancement de nouveaux projets. Pour les produits existants, plusieurs paramètres doivent être pris en compte avant d’entamer une transition. L’ensemble de l’industrie de l’emballage investit dans le développement de solutions techniques alternatives afin de proposer des emballages haut de gamme et entièrement recyclables aux clients. Parmi les orientations techniques permettant de remplacer le plastique, on retrouve les plastiques d’origine renouvelable, les vernis ou les paraffines ne contenant pas de plastique. Cependant, cela nécessite encore d’importants travaux de recherche et de tests pour identifier les matériaux appropriés qui réunissent les bonnes propriétés. La réduction de la présence du plastique dans les emballages ajoute de la complexité dans le choix des emballages eux-mêmes. Cette démarche est non seulement conforme à l’évolution des normes, mais aussi un impératif stratégique auquel il est urgent de répondre.
Définir les codes du « sustainable packaging » grâce à la simulation numérique et au jumeau virtuel
La simulation numérique et le jumeau virtuel peuvent jouer un rôle essentiel dans l’éco-conception des emballages. En utilisant ces solutions, les concepteurs peuvent évaluer virtuellement les performances des emballages, explorer différentes options de conception et minimiser l’impact environnemental sans avoir besoin de produire physiquement des prototypes. La simulation numérique permet de modéliser le comportement des emballages dans des conditions réelles, de mesurer leur résistance aux contraintes mécaniques dans une perspective de durabilité et de maîtrise des impacts environnementaux. Dans le cas de l’éco-conception des emballages, un jumeau virtuel peut être créé pour simuler et analyser le cycle de vie complet de l’emballage, depuis sa fabrication jusqu’à sa fin de vie, en tenant compte des différentes étapes telles que la production des matériaux, la logistique, l’utilisation et le recyclage. En combinant la simulation numérique et le jumeau virtuel, le processus d’éco-conception des emballages peut être considérablement accéléré. D’ailleurs, un certain nombre d’acteurs se sont déjà saisis de cet enjeu.
Sustainable Packaging : 2 exemples inspirants
La célèbre marque de soda PepsiCo explore différentes voies en vue de réduire l’impact environnemental de ses emballages. Un effort qui ne se limite pas à la marque étendard du groupe. En effet, PepsiCo possède un vaste portefeuille de marques alimentaires, dans lequel vingt-trois des marques, dont Pepsi-Cola, Quaker Oats, Tropicana, Lay’s et Gatorade, génèrent plus de 1 milliard de dollars chacune en ventes au détail chaque année ! Pour favoriser l’écoconception de ses emballages, le groupe utilise notamment la solution SIMULIA de Dassault Systèmes.
Cette collaboration, initiée en 2020, vise à étendre les capacités de simulation du groupe PepsiCo et à développer un laboratoire de test virtuel. Depuis, PepsiCo a progressivement opéré la transition des simulations manuelles hors ligne vers des processus de simulation entièrement automatisés et rationalisés sur le cloud. En ligne de mire, un objectif de 70% des tests physiques dans le laboratoire de test virtuel, en particulier pour l’emballage des boissons. PepsiCo utilise également la plate-forme 3DEXPERIENCE de Dassault Systèmes pour faciliter la collaboration et ainsi, maximiser la productivité. Les solutions Dassault Systèmes couvrent l’ensemble du processus d’emballage de boissons. Depuis, une première solution de prototypage plus rapide a été développée et PepsiCo devrait prochainement pouvoir s’appuyer sur un moule modulaire imprimé en 3D permettant de produire plus de 10 000 bouteilles sur une période de 48 heures afin d’évaluer rapidement toutes les solutions alternatives d’emballage en moins d’une semaine !
Les grandes multinationales de l’agro-alimentaire ne sont pas les seules à repenser leurs solutions d’emballage. Ainsi, la Famille Torres, connue comme un acteur incontournable de la filière viticole Espagnole depuis cinq générations cherche également à innover. Le domaine familial a donc misé sur les applications de collaboration et de gestion de projet ENOVIA sur la plate-forme 3DEXPERIENCE pour mener ses activités de développement de produits, y compris l’approbation des illustrations, des agencements de boîtes et des conceptions d’étiquettes. L’enjeu ? Minimiser l’impact environnemental de production de courtes séries, mais aussi inscrire l’ensemble de l’entreprise dans une démarche d’amélioration continue, avec une objectif d’atteindre une réduction de 60% par bouteille en 2030 et de devenir Climat Positif en 2050. « La plate-forme 3DEXPERIENCE aide à atteindre nos objectifs de durabilité car ils sont intégrés dans les ensembles d’exigences gérés dans les briefings de chaque projet », confie l’un des responsables de l’entreprise.
Du côté des faiseurs…
Les donneurs d’ordre à l’instar du groupe PepsiCo ou de la Famille Torres ne sont pas les seuls à porter l’effort de transformation de la filière de l’emballage sur un axe plus vertueux. Ainsi, le groupe Amcor Limited, avec ses 35 000 collaborateurs et ses 200 sites de production dans le monde, conçoit et fabrique une grande variété d’emballages responsables pour l’industrie alimentaire et des boissons, la santé, la maison, les produits personnels, etc. Parmi les chantiers majeurs déjà entrepris : la réduction de l’usage des PET (Polyéthylène téréphtalate). Depuis 2006, les différentes initiatives d’Amcor lui ont permis de réduire sa consommation de résine PET de plus de 100 000 000 livres par an. Au cours de la dernière décennie, cela a permis de diminuer de 35 à 50 % le poids des bouteilles, par exemple. La recyclabilité et la réutilisation sont au cœur de la stratégie R&D d’Amcor qui s’appuie sur différentes solutions de Dassault Systèmes, comme SIMULIA pour élargir le champ des possibles et concevoir des emballages plus responsables.
L’industrie du carton réfléchit également à la façon dont il est possible de réduire l’empreinte environnementale du packaging. C’est le cas notamment de Metsä Board qui s’appuie sur la plate-forme 3DEXPERIENCE pour innover et proposer des emballages plus responsables. Les concepts d’emballage peuvent être simulés facilement et validés en un clic car ils sont partagés dans le cloud, et accessibles depuis n’importe quel appareil, ce qui permet une collaboration maximale, même lorsque les équipes sont géographiquement dispersées. Metsä Board peut ainsi réduire les temps de décision et accélérer le time-to-market de ces solutions d’emballages à la fois innovantes et responsables !
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