Le défi du changement climatique pousse la société, et notamment les industriels, à réduire leur impact environnemental. Pour cela, ils se tournent de plus en plus vers les ressources végétales, en abandonnant les matières premières fossiles. Un secteur en particulier s’applique à réduire son empreinte carbone : celui des matériaux composites. Certaines entreprises cherchent à produire des fibres de carbone biosourcées, tandis que d’autres développent des composites à partir de fibres végétales. De nombreux végétaux présentent un potentiel prometteur pour la création de ces matériaux, répartis en trois catégories selon FRD (Fibres Recherche Développement) : les fibres disponibles, les fibres en devenir et les fibres potentielles. Les fibres de lin et de chanvre représentent 95 % du volume total des végétaux pouvant être valorisés en tant que fibres techniques.
Des fibres adaptées à chaque application
Extraites des plantes par un processus de défibrage, les fibres végétales ont une “morphologie” adaptée aux besoins spécifiques de chaque application. Les fibres millimétriques permettent la production de compounds utilisés dans la fabrication de pièces plastiques injectées. Les fibres centimétriques sont utilisées pour la production de matériaux non tissés destinés aux procédés de thermocompression. Enfin, les fibres décimétriques sont utilisées pour la fabrication de tissus composites. Les industriels recherchent principalement un allègement des matériaux, un meilleur amortissement et une absorption des vibrations en utilisant des fibres végétales. Les fibres végétales sont déjà présentes dans différentes parties des voitures telles que les tableaux de bord, les passages de roue, les panneaux de portières et l’isolation acoustique. L’allègement des matériaux est particulièrement recherché dans le secteur des transports pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.
L’objectif est de développer des matériaux qui permettent aux industriels de conserver les outillages existants, et ainsi d’éviter tout investissement superflu. – Pierre Bono (FRD)
Les fibres végétales offrent également une isolation acoustique de qualité pour les véhicules électriques, tout en présentant une rigidité supérieure à celle des matériaux composites à base de carbone ou de verre et une résistance mécanique inférieure.
Des défis à relever
En théorie, il est possible d’utiliser des matériaux composites biosourcés pour toutes les applications. Cependant, les industriels n’adopteront ces nouveaux matériaux que s’ils présentent des avantages significatifs par rapport aux matériaux traditionnels. En effet, les fibres végétales sont plus coûteuses que les fibres minérales, ce qui freine leur adoption. De plus, l’utilisation de nouveaux matériaux peut nécessiter des investissements supplémentaires pour développer de nouvelles technologies ou adapter les procédés existants. Les connaissances sur l’utilisation des fibres végétales sont encore limitées, ce qui constitue un autre obstacle à leur développement. De plus, la variabilité naturelle des fibres végétales demande une meilleure compréhension des matières premières afin de standardiser leur utilisation.
La question de la fin de vie
La question de la fin de vie des matériaux composites biosourcés est également cruciale. Les professionnels du secteur manquent de retours d’expérience sur le recyclage des matériaux biosourcés et sur la conservation des propriétés des fibres végétales. L’association Record, spécialisée dans la gestion de la fin de vie des matériaux, vient de terminer une étude pour faire le point sur la réalité du recyclage des matériaux composites biosourcés. Il est nécessaire de réaliser une analyse complète du cycle de vie des matériaux biosourcés afin de garantir leur pertinence. De nombreux acteurs travaillent sur le développement de technologies de recyclage pour tous les composites.
Est-ce que l’avenir repose sur les matériaux biosourcés ou recyclés ? – Vincent Pessey
Au-delà des fibres, d’autres composants des matériaux composites peuvent être biosourcés. Par exemple, le matériau composite “kairlin” est composé de fibres de lin et d’une résine 100 % biosourcée. De nombreuses possibilités s’ouvrent donc pour l’avenir des matériaux composites, qu’ils soient biosourcés ou recyclés.
