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Innovation : l’isolant du futur vient de la Lune

Olivier James , ,

Publié le

en couverture Le chimiste PCAS sera le premier français à produire de l’aérogel de silice. Ce matériau très isolant, utilisé par la Nasa dans les années 1970, peut être commercialisé sous plusieurs formes.

Innovation : l’isolant du futur vient de la Lune
L’aérogel de silice, ignifuge, translucide et isolant phonique, est promis à un bel avenir.
© pascal guittet

Un matériau venu de l’espace pour isoler les habitations ! Dans un bac, la substance ressemble à un amas de gros glaçons gélatineux et translucides. Un opérateur l’introduit avec précaution dans un cylindre métallique long de plus d’un mètre, puis la transformation commence. À la fin du process, des granules blanchâtres et solides sont récupérés. Le nom de ce matériau ? L’aérogel de silice. Deux fois plus isolant que l’air, il est en passe de provoquer une rupture technologique dans le très conservateur milieu du bâtiment. C’est le vœu le plus cher de PCAS, un groupe de chimie qui a créé en 2010 Enersens, une filiale dédiée à cet isolant du futur, sur son site de Bourgoin-Jallieu (Isère).

Le chimiste ambitionne d’adapter ce matériau au bâtiment et d’isoler les logements. Dans les années 1970, il était utilisé par la Nasa pour les scaphandres et les modules lunaires des missions Apollo. Dix ans plus tard, il sera intégré aux process industriels. Le marché mondial de l’aérogel de silice ne s’élèverait qu’à 100 millions d’euros. Pourtant, ses performances isolantes sont exceptionnelles. Il les doit à un process unique au monde concocté dans les laboratoires de PCAS. "C’est un pari stratégique et précurseur pour le groupe", résume Pascal Guerrini, le directeur des projets industriels qui porte une blouse et des lunettes de sécurité. Mais le pari est risqué : dans le giron de PCAS depuis 1977, le site de Bourgoin-Jallieu est depuis ses débuts spécialisé dans la chimie de spécialités pour la parfumerie et les cosmétiques.

PCAS, une PME astucieuse

  • Chimie de spécialités parfumerie, cosmétique, lubrifiants, microélectronique…
  • Chiffre d’affaires 171,1 millions d’euros
  • Effectif 900 salariés
  • 8 sites, dont 6 en France

Porté par la priorité donnée à l’efficacité énergétique dans le bâtiment, le chimiste sort de son cœur de métier pour revitaliser son unité de production iséroise. Sur ces terres où le rugby est roi, on ne le sait que trop bien : l’essai doit être transformé. À Bourgoin, la production d’aérogel de silice est pour le moment assurée par une dizaine de personnes, qui manipulent un pilote industriel de plus de dix mètres installé dans un atelier de l’usine. Mais le changement d’échelle est imminent. Le pilote a permis de prouver la faisabilité technique d’une production industrielle. "Le montage financier est en cours de bouclage, assure avec un grand sourire Pierre-André Marchal, le directeur général d’Enersens. L’installation verra le jour en 2014 et ses capacités de production seront près de dix fois plus importantes." Intégrée dans un atelier existant, elle sera à l’origine de plusieurs dizaines d’embauches. Un nouvel élan pour un site industriel à la recherche d’un second souffle.

Un procédé confidentiel

Le process mis au point par PCAS, en collaboration avec Mines ParisTech, est protégé par plusieurs brevets maison. La discrétion de l’équipe témoigne de l’âpre concurrence régnant sur le marché de l’efficacité énergétique du bâtiment. Première étape clé de la production : la nanostructuration de l’oxyde de silicium (SiO2) dans un réacteur. Ce précurseur de silice est réceptionné à l’état liquide, dans un bain d’éthanol. "La difficulté consiste alors à transformer sa structure pour obtenir des cavités de 20 nanomètres", précise Pierre-André Marchal. Si elles sont plus petites ou plus grandes, l’isolation sera déficiente. C’est l’agencement, quasi fractale, de ces nanocavités qui donne au matériau son pouvoir d’isolation. À ce stade, l’aérogel ressemble à de la gelée anglaise.

La deuxième étape clé est celle de l’extraction du solvant, l’éthanol. Le procédé mis en œuvre est tenu confidentiel : à l’image d’une éponge que l’on presse pour en faire jaillir l’eau, il permet d’extirper tout le solvant, réduisant momentanément la taille de l’aérogel. Il reprend ensuite sa forme, sans effondrement de la structure nanométrique ! Au final, le matériau pourrait être comparé à un soufflé réduit en miettes, compact et contenant 95% d’air. "Outre ses performances isolantes, l’aérogel de silice obtenu est aussi ignifuge, translucide, respirant et bon isolant phonique, précise Pierre-André Marchal. Mis en forme, il est 40% plus isolant que les meilleurs produits actuels." Grâce à sa composition minérale, très proche de celle du sable mais non cristalline, son impact écologique serait limité.

Des panneaux matelassés

Cet isolant haut de gamme peut être commercialisé sous plusieurs formes. D’abord intégré au sein d’un mortier, mais aussi dans des plaques de polycarbonate en guise de verrières translucides. PCAS envisage de le vendre en panneaux matelassés, pour la construction ou la rénovation de bâtiments. Le chimiste a pris contact avec la plupart des spécialistes de l’isolation : Saint-Gobain, Rockwool, Knauf, Lafarge et Ursa. "Notre ambition est de développer une filière d’excellence de niveau européen, en synergie ave les acteurs industriels, académiques et publics, en particulier en France et en région Rhône-Alpes", explique Pierre-André Marchal. Le groupe est conscient qu’il doit collaborer avec les acteurs historiques de l’isolation pour espérer atteindre ses objectifs.

Reste que le parcours pourrait être semé d’embûches : en raison du coût de l’aérogel de silice, exorbitant par rapport aux isolants traditionnels, et de la forte concurrence. Seuls l’allemand Cabot et l’américain Aspen produisent cet isolant. À Francfort pour l’un, dans le Massachusetts pour l’autre. Tous deux privilégient le marché de l’isolation dans l’industrie. Mais les ambitions chinoises en matière de cleantechs constituent un réel danger. Les fabricants chinois pourraient produire de l’aérogel de silice en masse et inonder le marché du bâtiment dans les années à venir. Pas de quoi doucher l’enthousiasme chez PCAS ! Si le succès est au rendez-vous, le groupe prévoit déjà la sortie de terre d’une usine dans cinq à dix ans. Elle serait construite sur les quatre hectares de friches du site isérois, où règnent encore les herbes folles et quelques arbres. 

 

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