Emballage d'insuline et environnement : un regard complet sur le cycle de vie complet

Pour les plus de 530 millions d'adultes vivant avec le diabète dans le monde, l'insuline n'est pas seulement un médicament, c'est une solution vitale. Pourtant, le système même qui fournit cette thérapie essentielle génère une empreinte environnementale considérable qui reste largement invisible pour les patients et les fournisseurs. Chaque flacon, chaque seringue préremplie, chaque stylo à insuline passe par une chaîne complexe d'extraction, de fabrication, de distribution, d'utilisation et d'élimination des matières premières. À chaque étape, il consomme des ressources, émet des gaz à effet de serre et produit des déchets.

Cet article examine les principaux types d'emballages pour l'insuline, retrace leurs coûts environnementaux du berceau au tombeau, explore les défis et les risques des pratiques actuelles d'élimination et décrit des stratégies concrètes pour réduire les méfaits. En éclairant ces aspects souvent négligés des soins du diabète, nous pouvons commencer à faire des choix éclairés qui profitent tant aux patients qu'à l'environnement.

Emballage en insuline: matériaux, conception et empreinte environnementale

L'insuline est disponible en plusieurs formats d'emballage, chacun ayant des implications environnementales distinctes.Les trois types les plus courants sont les flacons en verre, les seringues préremplies et les stylos à insuline jetables. Un quatrième format, les injecteurs réutilisables avec cartouches remplaçables, est moins courant mais offre un profil de déchets nettement plus faible.

Viaux en verre

Les flacons de verre sont les emballages les plus anciens et les plus traditionnels pour l'insuline. Ils sont généralement fabriqués à partir de verre borosilicaté de type I, qui offre une excellente résistance chimique et la transparence, permettant aux patients de voir la solution à l'intérieur. Le processus de fabrication nécessite la fonte du sable, de la cendres de soude et du calcaire à des températures extrêmement élevées (environ 1500°C), une opération à forte intensité énergétique qui émet environ 0,7 à 1,0 kg de CO2 par kilogramme de verre produit.

Bien que le verre soit théoriquement infiniment recyclable sans perte de qualité, la réalité est plus complexe. Les flacons d'insuline sont petits (généralement 10 mL), et leur col étroit et leur petite ouverture les rendent difficiles à nettoyer complètement. Les résidus de médicaments et les adhésifs d'étiquetage peuvent contaminer le flux de recyclage. De nombreux programmes de recyclage municipaux n'acceptent pas les petits contenants de verre, et même lorsqu'ils le font, les flacons se brisent souvent pendant la collecte et sont triés comme des cullet trop petits pour être retransformés.

Une évaluation du cycle de vie de 2021 publiée dans le Journal of Cleaner Production a révélé que les contenants de verre pour les produits pharmaceutiques ont une empreinte carbone d'environ 30 % plus élevée par unité de volume que les solutions de remplacement en plastique, principalement en raison de l'énergie nécessaire pour la fusion et la formation.

Syringes préremplies

Les seringues préremplies sont des dispositifs à usage unique qui combinent le canon, le piston, l'aiguille et l'insuline en une seule unité scellée. Elles sont principalement faites de plastiques de qualité médicale tels que le polypropylène, le polycarbonate et les polymères oléfines cycliques. Ces matériaux offrent durabilité, clarté et compatibilité avec l'insuline, mais ils sont dérivés de combustibles fossiles. La production de seringues en plastique implique la polymérisation, le moulage et l'assemblage, tous consommateurs d'énergie et dégagent des gaz à effet de serre.

Selon une étude du Département d'ingénierie de l'Université de Cambridge, l'empreinte carbone d'une seringue en plastique préremplie est d'environ 25 à 35 grammes d'équivalent CO2 par rapport à 40 à 50 grammes pour un flacon en verre unique (y compris le bouchon en caoutchouc et le joint en aluminium). Cependant, la seringue en plastique génère plus de déchets solides en volume et est moins susceptible d'être recyclée. Les polymères mixtes, combinés à l'insuline résiduelle et aux composants d'aiguille, rendent le recyclage mécanique presque impossible. La plupart des seringues préremplies sont incinérées ou mises en décharge. L'incinération peut récupérer de l'énergie mais libère également du CO2 et des émissions potentiellement nocives si la température ou le temps de séjour est insuffisant pour détruire tous les composés organiques.

Stylos à insuline jetables

Les stylos à insuline jetables sont le dispositif de livraison le plus populaire sur de nombreux marchés, apprécié pour leur commodité, leur portabilité et leur précision de dosage. Ils sont constitués d'un barillet extérieur en plastique, d'un piston en caoutchouc, d'un ressort en métal (dans certains modèles), d'une cartouche d'insuline en verre (ou d'un réservoir prérempli en plastique) et d'une aiguille remplacée pour chaque injection.

Selon un rapport de la Fédération internationale du diabète de 2019, si les 500 millions de stylos à insuline utilisés chaque année dans le monde étaient placés de bout en bout, ils s'étendraient sur plus de 75 000 kilomètres. La plupart des stylos sont faits de matériaux multiples liés ensemble (plastique, métal, caoutchouc, verre), rendant le démontage et le recyclage financièrement et techniquement impossibles. Par conséquent, la grande majorité sont envoyés à la décharge ou à l'incinération.

De plus, le composant de l'aiguille, généralement de 4 à 8 mm de longueur, est modifié après chaque injection, produisant jusqu'à 30 aiguilles par cartouche.Ces aiguilles, en acier inoxydable et en plastique, ajoutent leur propre flux de déchets. L'Organisation mondiale de la santé estime qu'environ 16 milliards d'injections sont administrées chaque année dans le monde, le diabète représentant une part importante.

Stylos réutilisables avec cartouches

Les stylos à insuline réutilisables sont conçus pour durer plusieurs années, le patient remplaçant uniquement la cartouche d'insuline lorsqu'ils sont vides. Ces stylos sont généralement fabriqués à partir de matériaux plus durables tels que des plastiques renforcés ou des alliages métalliques. Bien que l'impact de fabrication initial soit plus élevé que celui d'un stylo jetable, l'impact par dose diminue fortement au fil du temps. Une évaluation du cycle de vie par des chercheurs de l'Université du Michigan a révélé qu'un stylo réutilisable utilisé sur deux ans produit 60 % moins de déchets plastiques et 40 % moins d'émissions de gaz à effet de serre que l'utilisation de stylos jetables pour la même période.

Cependant, les stylos réutilisables nécessitent toujours des cartouches qui sont généralement des contenants en verre ou en plastique à usage unique avec un septa en caoutchouc. Ces cartouches génèrent des déchets et doivent être recyclées ou éliminées correctement. De plus, le corps du stylo doit être correctement retourné ou recyclé en fin de vie, ce qui nécessite un système circulaire qui n'est pas encore largement mis en œuvre.

Le cycle de vie complet : des matières premières à la fin de la vie

Pour bien comprendre la charge environnementale des emballages d'insuline, il faut aller au-delà de l'élimination finale.Le cycle de vie de la production comprend l'extraction des matières premières (extraction des métaux, forage pour le pétrole pour les plastiques, extraction du sable pour le verre), le transport des matières premières vers les usines, la fabrication et l'assemblage, l'emballage dans des contenants secondaires (emballages de briquets, cartons, dépliants), la distribution aux pharmacies et cliniques, l'utilisation par le patient, et enfin l'élimination.

  • Extraction de matériaux de la scie :[ Pour le verre, l'exploitation du sable perturbe les écosystèmes et consomme de l'eau. Pour les plastiques, le forage au pétrole et au gaz entraîne des déversements, la destruction de l'habitat et des fuites de méthane.
  • Fabrication:[ Les procédés à haute température pour le verre et le moulage par injection pour les plastiques sont à forte intensité énergétique.
  • Transport: Les emballages d'insuline sont généralement d'origine mondiale. Les flacons de verre sont lourds et fragiles, nécessitant un emballage secondaire robuste qui augmente le volume et le poids.
  • Utilisation:[ L'appareil doit rester stérile et fonctionnel. L'éducation des patients à l'élimination correcte est essentielle mais souvent insuffisante.
  • Fin de vie: La nature mixte des matériaux de la plupart des dispositifs à insuline rend le recyclage difficile. L'incinération peut récupérer de l'énergie mais libère du CO2. L'enfouissement crée une persistance à long terme des plastiques et un lessivage potentiel des additifs.

Empreinte de l'eau

La production de plastique, en particulier pour les polymères de qualité médicale, nécessite de grands volumes d'eau purifiée. Une analyse complète de l'empreinte hydrique pour les emballages d'insuline n'est pas disponible au public, mais des études similaires pour les emballages pharmaceutiques suggèrent qu'une seule seringue préremplie peut nécessiter 10 à 15 litres d'eau sur son cycle de vie, principalement dans le traitement et la fabrication des matières premières.

Émissions chimiques

La production de dispositifs d'insuline plastique implique l'utilisation de monomères, de catalyseurs et de solvants qui peuvent être rejetés dans l'air et l'eau si ils ne sont pas correctement contrôlés. Les phtalates et le bisphénol A (BPA) ont été utilisés dans le plastique médical, bien que de nombreux fabricants aient choisi des solutions de rechange.

Défis et risques liés à l'élimination

L'état de fin de vie des emballages d'insuline présente de nombreux défis pour l'environnement et la santé publique. L'élimination incorrecte est généralisée et les conséquences vont de la pollution aux blessures.

Déchets de Sharps

Aux États-Unis, l'American Diabetes Association signale que des millions d'aiguilles sont jetées chaque année dans des ordures ménagères, malgré les recommandations d'utiliser des contenants de boutures désignés. Même lorsqu'ils sont placés dans des contenants rigides, ces contenants finissent souvent dans des décharges où ils peuvent se décomposer au fil du temps, libérant des objets tranchants dans l'environnement.

Les arbustes qui ne sont pas bien confinés peuvent aussi pénétrer dans les cours d'eau par les eaux usées (lorsqu'ils sont rincées, ce qui est fortement découragé) ou par les eaux pluviales s'ils sont laissés en plein air, ce qui présente des risques pour la faune et les écosystèmes.

Accumulation en plastique et microplastiques

Les stylos à insuline et les seringues jetables sont composés de plastiques qui peuvent prendre des centaines d'années pour se dégrader dans les décharges. Au fil du temps, ils se décomposent en microplastiques – particules de moins de 5 mm – qui migrent dans le sol et l'eau. Des microplastiques ont été trouvés dans le sang humain, les poumons et les tissus placentaires, ce qui soulève des préoccupations quant aux effets potentiels sur la santé.

Étant donné que les patients diabétiques peuvent utiliser plusieurs dispositifs jetables par jour sur une durée de vie, la contribution cumulative au fardeau microplastique est importante. Un patient utilisant deux stylos jetables par mois pendant 30 ans produirait environ 720 corps de stylo et 21 600 aiguilles, une quantité énorme de déchets non biodégradables.

Les produits chimiques dans l ' environnement

L'insuline elle-même est une hormone protéique, et lorsqu'elle est éliminée dans des décharges, elle peut se décomposer naturellement. Cependant, si de grandes quantités d'insuline non utilisée sont éliminées de façon incorrecte (p. ex., rincées), elles peuvent contribuer à la pollution pharmaceutique dans les cours d'eau.

Les autres préoccupations chimiques sont les bouchons en caoutchouc (qui peuvent contenir des accélérateurs et des antioxydants), les joints en aluminium sur les flacons (qui peuvent se lixivier dans des environnements acides) et les adhésifs et encres utilisés sur les étiquettes et les emballages.

Paysages et lacunes réglementaires

Dans de nombreux pays développés, les produits de la pâte à papier usagée doivent être placés dans des contenants approuvés et collectés dans le cadre de programmes spéciaux de traitement des déchets. Toutefois, la sensibilisation et la conformité des patients demeurent faibles.

L'Organisation mondiale de la santé recommande une gestion sûre des déchets de santé, y compris la séparation des déchets de produits et de produits pharmaceutiques. Mais les directives sont rarement appliquées pour les déchets produits à domicile. De plus, le recyclage des emballages pharmaceutiques est rarement obligatoire ou encouragé. Dans l'Union européenne, la directive-cadre sur les déchets encourage la prévention et le recyclage des déchets, mais les dispositifs médicaux sont souvent exemptés en raison de préoccupations liées à la contamination.

Stratégies de réduction de l'impact sur l'environnement

Pour faire face à l'empreinte environnementale de l'emballage d'insuline, il faut que les fabricants, les fournisseurs de soins de santé, les décideurs et les patients agissent de manière coordonnée.

Conception pour l'environnement (DfE)

Les fabricants peuvent réduire les impacts en concevant des dispositifs qui utilisent moins de matériaux, intègrent du contenu recyclé et sont plus faciles à démonter. Par exemple, le passage à des conceptions monomatériaux pour les corps de stylo (tous les polypropylènes) améliorerait la recyclabilité. L'élimination des ressorts métalliques en faveur des plastiques pourrait aussi simplifier le traitement.

Élargissement des dispositifs réutilisables

Les systèmes de santé et les payeurs peuvent encourager l'utilisation de stylos à insuline réutilisables et de cartouches par le biais de politiques de couverture et d'éducation des patients. Le coût initial d'un stylo réutilisable est plus élevé, mais les économies à long terme dans les déchets et les émissions de carbone sont importantes.

Amélioration de l'infrastructure de recyclage

Dans certains pays, il existe des programmes de retour par la poste pour les stylos à insuline et les dispositifs de récupération, où les patients retournent les dispositifs utilisés dans des contenants prépayés pour un recyclage ou une élimination approprié. L'extension de ces programmes avec un financement public ou une responsabilité de l'industrie augmenterait la participation.

Responsabilité élargie du producteur (RPE)

Pour les dispositifs à insuline, un programme de RPE signifierait que les fabricants de produits de diabète contribuent à un fonds qui soutient la collecte, le recyclage et l'élimination sécuritaire. Plusieurs pays européens ont appliqué la RPE à des produits comme les piles et l'électronique, mais les dispositifs médicaux ont été largement exclus.

Éducation des patients et information sur les points de soins

Les fournisseurs de soins de santé peuvent jouer un rôle clé en discutant de l'élimination appropriée pendant les rendez-vous et en fournissant des guides imprimés. Les pharmacies peuvent afficher une signalisation claire et offrir des conteneurs de pointures libres. Les rappels numériques et les applications pourraient également aider. L'American Diabetes Association[ et Diabètes UK[ offrent des ressources sur la réduction des déchets, mais ces deux éléments doivent être intégrés de façon plus importante dans les soins de routine.

Réformes des politiques et de la réglementation

Les gouvernements peuvent exiger des évaluations de l'impact environnemental des nouveaux dispositifs médicaux, fixer des objectifs de recyclage et interdire l'incinération des matières recyclables.Des incitations fiscales pourraient être offertes pour l'utilisation de contenu recyclé ou pour la mise au point de solutions de remplacement biodégradables.Les objectifs mondiaux de gestion des déchets de l'OMS pourraient être adaptés pour inclure les déchets de santé générés à domicile.

Conclusion

L'impact environnemental de l'emballage et de l'élimination de l'insuline est une question complexe et multipartite qui a été largement négligée dans la recherche de meilleurs résultats en matière de diabète. L'empreinte carbone, la production de déchets et le potentiel de pollution des flacons de verre, des seringues en plastique et des stylos jetables sont importants et croissants à mesure que la prévalence mondiale du diabète augmente. Toutefois, la voie vers la durabilité est claire : concevoir des dispositifs réutilisables, promouvoir une infrastructure de recyclage, mettre en œuvre une responsabilité élargie des producteurs et éduquer les patients.