Le 27 janvier dernier, l’Institut de Recherche Technologique (IRT) Jules Verne, centre de recherche industriel spécialisé sur les technologies de fabrication avancée, a annoncé le lancement officiel du projet européen SUSPENS lors d’une réunion accueillant le consortium sur son site de Nantes le 24 et le 25 janvier dernier.
Ce projet s’intéressera à réduire l’empreinte environnementale de structures composites sandwichs et fibres creuses appliquées aux industries automobiles, des loisirs nautiques et de l’aéronautique en développant de nouveaux constituants biosourcés performants. Financé dans le cadre du programme Horizon Europe à hauteur de 4,9 millions d’euros sur 42 mois, il réunit 13 partenaires européens issus de 7 pays.
En France participent également aux côtés de l’IRT Jules Verne le Pôle de compétitivité européen des technologies de fabrication EMC2, l’Université Côte d’Azur et l’équipementier automobile Forvia Faurecia, qui a lancé en novembre 2022 sa filiale Materi’act sur le développement et la commercialisation de matériaux biosourcés et recyclés.
« C’est une fierté pour l’IRT Jules Vernes car SUSPENS est le premier projet européen que nous coordonnons. En outre, il y a un vrai challenge à relever sur la conception de composites biosourcés à faible impact environnemental pour accompagner la structuration du marché », estime Mehdi Marin, coordinateur du projet à l’IRT Jules Verne et ingénieur R&D sur les procédés composites.
Trois démonstrateurs prévus d’ici à 3 ans
La première étape du projet consistera durant les 24 premiers mois à concevoir des composites biosourcés performants en travaillant sur les différents constituants. Des résines thermodurcissables époxydes et polyester biosourcées à plus de 95% seront fabriquées par deux partenaires (Orineo et Megara Resin Industry, avec le support de l’Université Côte d’Azur) en intégrant des matières issues de l’agriculture (huile de colza, de lin...). Elles seront formulées par l’IRT Jules Verne pour atteindre de hautes performances (résistance mécanique et en température, résistance au feu).
Le même travail sera réalisé pour sélectionner des renforts en fibres biosourcées performants, à partir de fibres naturelles (cellulose), de fibres de carbone issues de la carbonisation de la lignine et de fibres de verre et de carbone recyclées. Elles seront produites par Aalto University, l’Université d’Athènes, le Centre scientifique et technique de l’industrie textile belge (Centexbel) et Reciclalia.
D’ici à 36 mois, l’objectif est d’obtenir à partir de ces composants les premières pièces industrielles représentatives en composite biosourcé. Trois démonstrateurs seront mis en œuvre. Un bac de batterie pour l’automobile sera testé par Forvia Faurecia, une coque de bateau de plaisance par l’entreprise portugaise APM et une extrémité d’aile d’avion (winglet) par l’IRT Jules Verne.
« Nous allons dans ce cadre développer un process « one-shot » pour la fabrication de structures sandwichs et de structures creuses alors qu’aujourd’hui il faut plusieurs étapes pour réaliser l’imprégnation et la polymérisation », précise Mehdi Marin. L’IRT Jules Verne se penchera également sur l’amélioration de l’efficacité énergétique du procédé de fabrication, en réduisant la durée des temps de cycle de polymérisation.
Eco-conception, du berceau au berceau
Enfin, une dernière mission occupera les partenaires de SUSPENS tout le long du projet. Elle vise à développer des techniques de recyclage adaptées à ces composites biosourcés. « C’est une demande de l’Europe d’élaborer des stratégies d’écoconception du berceau au berceau. Nous réaliserons d’ailleurs à la fin du projet une analyse de cycle de vie pour chacune des trois applications industrielles », souligne Mehdi Marin.
Sur le volet recyclage, deux procédés, la solvolyse et la thermolyse, permettent d’éliminer la résine et de récupérer le renfort nu avant de le réutiliser. Concernant la solvolyse encore au stade de recherche et développement, les partenaires optimiseront certains paramètres (température, pression) du procédé et s’attacheront à tester des solvants non toxiques. Pour la pyrolyse, l’université d’Athènes va utiliser les gaz issus de la carbonisation de la fibre de carbone pour pyrolyser la résine du composite en fin de vie. Elle réduira ainsi la consommation énergétique du recyclage.
