Des casques de motards plus sûrs – en fibres de carottes?

Dübendorf, St. Gallen und Thun, 06.08.2015 - Une idée loufoque ou une recette à succès? Souvent les entrepreneurs sont confrontés à ce genre de décisions. Dans un processus de production, vaut-il la peine d’opérer le passage à un nouveau matériau écologiquement meilleur? L’Empa a développé une méthode qui permet aux entreprises d’analyser sur le plan théorique les scénarios possibles - et d’éviter ainsi les mauvais investissements. Un exemple: les nanofibres tirées des déchets que laissent la production de jus de carotte avec lesquelles il est possible de renforcer les matières plastiques.

Partout dans le monde, les chercheurs travaillent sur des matières plastiques biodégradables et recyclables. Mais les pièces et composants renforcés de fibres demeurent encore toujours problématiques – lorsqu’on utilise des fibres de verre ou de carbone. Dans le cadre d’un projet de recherche UE, l’entreprise écossaise Cellucomp Limited a maintenant développé un procédé qui permet de produire des nanofibres à partir de déchets de carottes. Des fibres à la fois bon marché et biodégradables. Mais ce procédé, qui fonctionne en laboratoire, est-il aussi apte au marché à l’échelle industrielle?La méthode MPAS («Multi Perspective Application Selection») développée à l’Empa permet d’identifier dans quels secteurs de l’industrie les nouveaux matériaux peuvent être utilisés de manière techniquement et économiquement judicieuse. En même temps, la MPAS tient compte des aspects écologiques des nouveaux matériaux. Le résultat dans notre cas: les nanofibres tirées des déchets de carottes pourraient s’utiliser à l’avenir par exemple pour la production de casques de motocyclistes ou de panneaux pour les parois des mobil-homes.Une analyse en trois étapes Pour évaluer les chances sur le marché d’un nouveau matériau, avec leur méthode, les chercheurs de l’Empa Fabiano Piccinno, Roland Hischier et Claudia Som procèdent en trois étapes. Tout d’abord, l’étendue des applications possible est délimitée. Quelles sont les applications qui entrent ligne de compte au vu des propriétés techniques du matériau et en quelles catégories peut-on les subdiviser ? Le nouveau matériau peut-il venir remplacer des matériaux existants?La deuxième étape aborde la faisabilité technique et les débouchés sur le marché: le procédé technique permet-il d’obtenir les propriétés attendues du matériau? La qualité du produit est-elle susceptible de varier d’une charge à l’autre dans la production? Le procédé de laboratoire peut-il être transposé à l’échelle industrielle à un coût abordable ? Le matériau est-il davantage approprié pour le secteur «low-cost» ou pour des produits de luxe ? Et finalement: le produit est-il conforme aux normes en vigueur et répond-il à l’attente du client pour ce qui est de sa certification?La troisième étape aborde les aspects écologiques: le nouveau matériau est-il réellement plus écologique pour les produits identifiés si l’on tient compte de toutes les étapes, de la production du produit jusqu’à son recyclage? Quels sont les facteurs dans la production dont il faut particulièrement tenir compte pour une production aussi écologique que possible du matériau?Une production à l’échelle de cinq tonnes – entièrement calculée sur le plan théorique L’approche MPAS permet de calculer avec une bonne précision différents scénarios d’une production future. Dans notre cas des nanofibres tirées de déchets de carottes, il est décisif de savoir si l’on utilise comme matière première pour leur production cinq tonnes de carottes fraîches ou 209 kg de résidus de pressage de carottes. La question de savoir si le solvant utilisé est recyclé ou s’il est brûlé exerce une influence sur les coûts de production. Et le bilan énergétique dépend de la manière dont sont désactivées les enzymes utilisées pour séparer les fibres de la masse des carottes. En laboratoire ceci s’effectue par traitement thermique, pour une production industrielle, le recours à des agents de blanchiment serait moins coûteux.En conclusion: cinq utilisations possibles pour les fibres de carottes

Pour la production de fibres à partir de déchets de carottes développée par l’entreprise écossaise Cellucomp Limited, l’analyse MPAS a identifié six segments de marché qu’il vaudrait la peine d’étudier plus en détail: les équipements de protection et le matériel de sport, les véhicules spéciaux, les meubles, les biens de consommation de luxe et les moyens auxiliaires dans la production industrielle. Comme exemples, les chercheurs citent: les casques de motocycliste et les planches de surf, les parois des mobil-homes, des tables de salle à manger, des enceintes acoustiques high-end et des nattes de protection pour l’industrie du marbre. Des analyses détaillées semblables peuvent aussi être réalisées pour d’autres matériaux renouvelables – cela avant même d’investir de fortes sommes dans des installations de production.

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