L'herbier des biomatériaux

Véritables graines de stars, certains végétaux ont tout pour séduire les industriels. Bien vus des consommateurs, ils devraient permettre la fabrication de matériaux aussi performants que leurs équivalents traditionnels. Industrie et Technologies vous ouvre les pages de son herbier pour vous faire découvrir les plus prometteuses de ces belles plantes.
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1-Le Maïs

L'amidon qu'il renferme est une matière première de choix, non seulement pour une utilisation directe dédiée à des applications de type film dans le secteur de l'emballage, mais aussi, via une transformation en sucres plus courts, pour la fabrication de PLA ou d'acide succinique, lui-même transformable en PBS (lire glossaire page 28). Autre piste : valoriser directement la farine de maïs. Le pôle Plastipolis mène des recherches en ce sens pour des emballages biodégradables adaptés à l'agroalimentaire.

2-Le Blé

Le blé renferme lui ausside l'amidon qui peut être utilisé pour le même type d'usage que le maïs. Total réfléchirait d'ailleurs à l'implantation d'une unité de production de PLA issu du blé en France. La farine de blé peut par ailleurs servir à charger une matrice polymère. Le compounder Futuramat, créé en 2005, indique par exemple travailler à des produits 100 % biosourcés qui associeraient un biopolymère (comme le PLA) à des farines de blé.

3-La Pomme de terre

La pomme de terre renferme de l'amidon et se prête donc à des applications de type sacs ou films. Le groupe français Sphere, leader européen de l'emballage des produits alimentaires et des déchets, commercialise par exemple des films et des sacs à base de fécule de pomme de terre, à hauteur de 50 %, associée à un copolyester d'origine pétrolière. Et n'exclut pas une diversification pour des produits rigides d'emballage (pots et bouteilles), voire, à plus long terme, des pièces automobiles.

4-Le Chanvre

Dans le bâtiment, le chanvre est utilisé comme isolant, en remplacement de la laine de verre. Il peut également servir à fabriquer des bétons de chanvre, capables d'améliorer les propriétés thermiques et acoustiques. Enfin, ses fibres peuvent être intégrées dans une matrice polymère. Le chimiste Solvay a par exemple été sollicité par des collectivités territoriales désireuses de remplacer le bois des bancs publics, sensible aux intempéries et aux attaques bactériennes, par un composite associant une matrice en PVC et des fibres végétales, garantes des propriétés mécaniques du matériau.

5-Le Lin

Moins lourds que les produits renforcés par des fibres de verre mais disposant d'un module plus satisfaisant que ceux des polypropylènes classiques, les composites à matrice polymère renforcés par des fibres de lin ont su retenir l'attention des industriels de l'automobile, qui cherchent à faire subir un régime minceur à leurs berlines. Premier producteur mondial de lin textile, la France est bien placée pour développer ce type d'application. (Lire page 56 le cas des planches de bord de la Smart fortwo 2)

6-Le Bambou

À l'image du jute, du sisal, du kenaf, du palmier, de la fibre de coco ou d'autres plantes peu familières des agriculteurs européens, le bambou offre des propriétés mécaniques remarquables qui pourraient en faire une source intéressante de fibres à intégrer dans une matrice polymère. Reste à prouver que le bilan environnemental global de cultures dédiées, voire de fibres importées, se révélerait positif.

7-Le Ricin

Pas vraiment nouveaux, les polyamides issus de l'huile de ricin s'offrent une deuxième jeunesse sous la bannière des matériaux agrosourcés. Non biodégradables, ils sont généralement produits loin des lieux de transformation, en Inde, en Chine ou au Brésil, par exemple. Le spécialiste des polymères techniques EMS Grivory a choisi de placer ceux qu'il commercialise sous le signe de l'innovation. Sa gamme comprend un polyamide haute température dont le point de fusion est légèrement supérieur à 300 °C, un polyamide 12 et un PA 1010 biosourcé à 99 %.

8-La Betterave

Dans certains bétons de bois, la pulpe de betterave peut remplacer les granulats au moment du mélange avec le ciment, selon une étude menée à l'université d'Amiens. Source de sucre, la betterave peut également être valorisée par fermentation pour obtenir du PLA. La fabrication du polyéthylène biosourcé, selon le procédé développé à l'origine pour la canne à sucre, serait également envisageable.

9-La Canne à sucre

Convertir l'éthanol obtenu par fermentation de la canne à sucre en éthylène permettrait d'obtenir, par polymérisation, un polyéthylène biosourcé aux propriétés identiques à celui issu de la filière pétrolière. Ce procédé, dont la faisabilité a été prouvée en laboratoire, pourrait donner lieu prochainement à une application commerciale, selon le chimiste Solvay qui travaille sur le sujet au Brésil, de même que son concurrent Dow et la société pétrochimique brésilienne Braskem.

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