Un additif nano issu de l'industrie papetière

La start-up quebecoise CelluForce se positionne en pionnière de la fabrication de cellulose nano cristalline. Un additif issu de la pulpe papetière dont les propriétés mécaniques pourraient faire de l’ombre aux nanotubes de carbone.

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Un additif nano issu de l'industrie papetière
Les nano fribilles extraites de la cellulose papetière possèdent une résistance mécanique remarquable

« Voilà en quoi nous réduisons la pulpe de papier », lance René Goguen. Accoudé dans la salle de contrôle de l’usine pilote de CelluForce à Windsor, au Quebec, le responsable de la fabrication agite une éprouvette emplie d’une poudre blanche ayant la consistance de la farine. Il s’agit de cellulose nano cristalline (NCC).

Fleuron de la chimie verte

Ces fibrilles de 100 nanomètres de long pour 5 nanomètres de diamètre affichent des propriétés de résistance mécanique oscillant entre celles du kevlar et des nanotubes de carbone. Utilisé comme additif, ce NCC pourrait renforcer une variété d’applications allant des matériaux composites jusqu’aux vernis et peintures de voitures. Fleuron de la chimie verte canadienne, l’unité de démonstration industrielle de CelluForce en produit jusqu’à 500 kg par jour.

L’idée d’exploiter la résistance de la cellulose ne date pas d’hier. Cette molécule organique est la plus répandue sur terre. Elle confère notamment leur rigidité aux arbres. De nombreux laboratoires, en France, aux Etats-unis, au Canada ou dans les pays scandinaves s’intéressent à son raffinage. Peu nombreux sont en revanche les acteurs à avoir sauté le pas vers la production industrielle de cellulose nanocristalline.

Produits innovants pour 2013


Forte de quelques 20 brevets en la matière, CelluForce a sauté le pas de l’industrialisation en janvier 2012. Elle s’appuie notamment sur la force de frappe du géant papetier Domtar, qui l’héberge sur son site de Windsor, lui fournit des compétences d’exploitation et la pâte à papier. En entrée du procédé, cette pâte subit un traitement acide destiné à extraire la cellulose cristalline qu’elle contient. Celle-ci est ensuite récupérée à l’aide d’une filtration membranaire. Le reste du mélange, constitué d’acide, de sucres et des parties amorphes de la cellulose, subit une nouvelle filtration destinée à récupérer les sucres. Ceux-ci sont fermentés pour produire un biogaz contribuant à autoalimenter l’usine en énergie. « La technologie clé du procédé réside dans les membranes de filtration. Ce sont les premières capables de séparer efficacement des sucres en milieu acide », s’enthousiasme René Goguen.

CelluForce développe actuellement, en collaboration avec différents industriels, des produits innovants basés sur sa cellulose nanocristalline. Prévues pour 2013, les premières applications commerciales devraient concerner les composites et les peintures. A moyen terme, la société projette aussi d’exploiter les propriétés optiques uniques des fibrilles de cellulose pour des applications comme les papiers sécurisés.

De notre envoyé spécial au Canada, Hugo Leroux

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