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L'Usine Matières premières

Comment la filière caoutchouc compte intégrer plus de matières biosourcées et recyclées

Franck Stassi , , , ,

Publié le

A l’issue de cinq ans de travaux, les partenaires du projet de recherche Bioproof prouvent qu’il est possible d’intégrer davantage de matières agrosourcées et recyclées dans les produits en caoutchouc. Une pièce en élastomère à l'éthylène biosourcé a même passé les qualifications pour équiper l'Airbus A350. La viabilité économique de l’opération reste toutefois posée pour certaines formulations en période de faiblesse des prix des matières vierges.

Comment la filière caoutchouc compte intégrer plus de matières biosourcées et recyclées
Des chercheurs du Laboratoire de recherches et de contrôle du caoutchouc et des plastiques testent des caoutchoucs bruts à Vitry-sur-Seine (Val-de-Marne).
© LRCCP

Intégrer des matières biosourcées et recyclées dans les produits de la filière caoutchouc, c’est possible, affirment les porteurs du projet de recherche Bioproof. Une quarantaine de fournisseurs et sept industriels ont collaboré à la démarche, qui visait à substituer des produits pétroliers et/ou minéraux par des produits biosourcés (amidon, cellulose, gluten, nanotubes de carbone, charbon de bois, tournesol, coco, colza…) et issus des filières de recyclage (caoutchoucs dévulcanisés, poudrettes, granulats, noirs de carbone recyclés). "Il y a plein d’opportunités, d’autant plus si les matières premières confirment leur envolée à la hausse", observe le directeur Economie du Syndicat national du caoutchouc et des polymères, Bruno Muret.

Avantage aux plastifiants biosourcés

Après cinq ans de travaux - pilotés par le Laboratoire de recherches et de contrôle du caoutchouc et des plastiques - les résultats des expérimentations menées ouvrent des portes à l’emploi des plastifiants biosourcés, des noirs de carbone (un agent de renforcement des produits en caoutchouc destiné à améliorer les propriétés mécaniques des pièces) recyclés et des nanotubes de carbone biosourcés. Les résultats des tests tomberont dans le domaine public en 2020.

Les plastifiants biosourcés présentent l’avantage d’être facilement disponibles et de présenter des propriétés équivalentes voire améliorées par rapport aux huiles pétrosourcées, mais sont difficilement compatibles avec les élastomères et présentent des difficultés de comportement thermique. Les noirs de carbone recyclés sont dignes d’intérêt, selon le laboratoire, pour leurs propriétés rhéologiques, mais doivent faire l’objet de nouveaux protocoles d’essais dédiés. Les nanotubes de carbone biosourcés ont quant à eux retenu l’attention des chercheurs pour leur conductivité thermique et électrique, mais se révèlent particulièrement coûteux.

Un composant prêt pour l’Airbus A350

Certaines des sept entreprises partenaires de Bioproof sont déjà passées au stade de la commercialisation, à l’instar du fabricant de pièces techniques ITC Elastomères, à Angerville (Essonne), qui réalise la moitié de son activité dans l’aéronautique. Son élastomère souple conducteur destiné à la protection électrostatique a déjà été fabriqué "à plusieurs milliers de pièces", selon son directeur technique, Christophe Beauvais. Les nanotubes de carbone qui le composent sont obtenus à partir d’éthylène biosourcé via du bioéthanol. Le composant a passé avec succès les certifications aéronautiques et est en mesure d’équiper l’Airbus A350. Toutefois, le prix de la nouvelle formulation a doublé par rapport à un approvisionnement en noir de carbone pétrosourcé.

Expérience inverse chez Geficca. Ce fabricant de pièces techniques installé à Cosne-sur-Loire (Nièvre) a travaillé sur une pièce en styrène-butadiène destinée à l’étanchéité air et eau qui fonctionne avec une alternance de compressions et d’étirements. Au cours des tests menés, une évolution de la formulation à partir de seulement 50% de matériaux biosourcés a dû être envisagée. "L’huile de colza produit une forme d’irisation en surface, ce qui n’est pas gênant car il ne s’agit pas d’une pièce d’aspect, mais les clients sont habitués à des matériaux noirs. L’ajout de 20% de caoutchoucs dévulcanisés s’est bien déroulé, mais certaines propriétés ont été affectées au-delà. Le coût des formules "Bioproof" est inférieur, actuellement, de 7% à la formule d’origine", témoigne son directeur général, Bernard Fontaine.

Dans le cas des pompes et systèmes de robinetterie industrielle de KSB, à Gradignan (Gironde), l’application a été plus délicate : en plus d’une bonne résistance à l’allongement, à la torsion, à la compression et aux frottements, l’entreprise recherchait une qualification eau potable et alimentaire, qui n’autorise pas de matières régénérées ou recyclées. Un plastifiant à base d’huile de coco a finalement été retenu, dans une formule biosourcée à 18%. Des tests jusqu'à 52% ont été menés, avec une forte détérioration des propriétés des produits. "Nous aimerions apporter plus de biosourcé dans nos produits, mais le marché n’y est pas sensible", regrette Chrystelle Tandonnet, experte matériaux.

Une compétition économique avec les matières vierges

L’introduction de matières biosourcées (dont la plus répandue dans le secteur est le caoutchouc naturel) et recyclées ne peut être dissociée du contexte économique. "A la genèse du projet, les matières premières étaient à un niveau particulièrement élevé. Le prix des matières premières vierges demeure une variable absolument essentielle", rappelle Bruno Muret. Le baril de Brent a perdu 47% de sa valeur entre 2012 et 2018, mais a nettement repris de la vigueur ces dernières semaines. "Nous sommes entrés dans une nouvelle ère, où les prix risquent d’être haussiers. Le pétrole cher est abondant", observe-t-il. Le butadiène, un coproduit du craquage de produits pétroliers "absolument incontournable", a perdu 51% de sa valeur entre 2012 et 2018. A l’inverse, le noir de carbone est passé d’un indice 100 en janvier 2009 à un indice 115 en avril 2018, en raison d’une baisse des capacités de production.

"Les recherches sur les matériaux verts se poursuivent malgré la sagesse des prix des matières premières, se félicite Bruno Muret. De nombreux fournisseurs ont toutefois saisi l’opportunité de Bioproof pour établir un diagnostic de leurs produits. Les pressions sociétales, réglementaires et de la demande induisent une impérieuse nécessité de préserver les ressources fossiles." La question de l’évolution des normes pour davantage intégrer ces matériaux reste cependant posée.

La création d’une centrale d’achat, Green Rubber Purchase, a été actée par les partenaires de Bioproof. L’hypothèse de la création d’un label Bioproof est aussi à l’étude, tout comme l’opportunité de travailler au niveau européen sur les techniques de recyclage des déchets de production et des déchets en fin de vie. En attendant, une formation en ligne a vu le jour, dont la prochaine session aura lieu à l’été.

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