De la cellulose, rien que de la cellulose. Ou presque. C’est ce que propose la start-up Cilkoa pour les emballages en papier-carton, généralement recouverts de fines couches de plastiques. La start-up grenobloise, créée en juin 2022, a adapté la technologie de l’Atomic Layer Deposition (ALD), utilisée par la microélectronique, à l’emballage cellulosique (papier, carton, cellulose moulée). «C’est un procédé breveté de dépose de couche d’alumine à l’échelle atomique», présente Olivier Muquet, l’un des quatre fondateurs.
Plutôt que d’utiliser un emballage en carton composé de matière pétrosourcée pour faire barrière aux gaz ou à l’humidité, la solution de Cilkoa promet un pourcentage de cellulose proche des 100%. De quoi accompagner la transition écologique de bon nombre d’industriels. Et répondre aux réglementations comme la loi relative à la lutte contre le gaspillage et à l’économie circulaire (Agec) qui acte la fin progressive des emballages en plastique à usage unique d’ici à 2040. «Avec notre solution, l’emballage reste 99,9% cellulosique», assure Olivier Muquet.
Une couche d’alumine à l’échelle atomique
Autre avantage, le traitement s’applique aussi bien à une bobine de papier, qu’à des objets en 3D empilés sur une palette. D’une durée d'une à huit heures - selon le produit et la matière -, le process s’effectue au sein d’un réacteur. Deux gaz y sont dispersés en alternance : le triméthylaluminium, qui apporte les atomes d’aluminium, et la vapeur d’eau. A la manière d’un empilement de pièces, le premier gaz dépose une couche de molécules sur laquelle se greffe la suivante, et ainsi de suite, pour créer un film d’alumine homogène de quelques nanomètres. «Nous contrôlons l’épaisseur pour apporter au substrat des propriétés hydrophobes, protéger le contenu contre l’oxygène extérieur ou, au contraire, éviter les fuites d’azote ou de dioxyde de carbone utilisé pour la conservation, explique Olivier Muquet. La réaction est plus ou moins importante selon le type de fibres du matériau.»
Une industrialisation attendue d'ici à deux ans
L’innovation, résultat de travaux menés avec deux laboratoires grenoblois - le Simap, spécialisé dans les matériaux et le génie des procédés, et le LGP2, expert dans les procédés papetiers - suscite déjà l’intérêt d’industriels. «Le secteur de l’agroalimentaire est notre premier marché», détaille le dirigeant. Cilkoa a d’ailleurs déjà signé quelques contrats. Les acteurs de la cosmétique ne cachent pas non plus leur curiosité. Car l’emballage cellulosique n’est pas la seule finalité de la technologie ALD. «Notre solution peut aussi s’appliquer à certains polymères. En combinaison avec d’autres technologies, cela permettrait de faire disparaître certains plastiques complexes difficilement recyclables», souligne Olivier Muquet.
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Encore en phase pilote au stade laboratoire, la technologie sert pour le moment à produire des échantillons et à réaliser des tests. «Des entreprises nous apportent des matériaux que nous traitons et qualifions», met en avant le chef de l'entreprise. Le réacteur de 30 centimètres de diamètre sur 25 centimètres de haut doit prochainement laisser place à un équipement plus volumineux. L’industrialisation, elle, est envisagée d’ici à deux ans.
Le temps pour l’entreprise de six personnes, de rassembler les fonds. «Une demande de financement est actuellement en cours d’instruction auprès de l’Ademe», indique Olivier Muquet, qui évoque un montant global de 4 à 5 millions d’euros pour produire l'unité industrielle. La start-up, qui n’a pas l’intention de multiplier les usines, envisage un modèle commercial reposant sur le transfert technologique. Jeudi 8 décembre, l'entreprise a été l'une des huit lauréates de l'édition 2023 du Circulateur Challenge organisé par Citeo. Les experts de l'éco-organisme accompagneront la start-up pour accélérer son changement d’échelle.
