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Faire des matériaux biosourcés un pilier de la bioéconomie

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L'Institut Carnot 3BCAR a organisé l'édition 2015 de son forum Recherche Industrie. Cette année, le colloque a fait un point sur les avancées du consortium sur les matériaux biosourcés en vue d'une exploitation industrielle.

Refléter la pluridisciplinarité de la science et de la technologie dans le domaine des matériaux, depuis la ressource biologique jusqu'aux usages : telle était la volonté de l'Institut Carnot* 3BCAR (Bioénergies, biomolécules et biomatériaux du carbone renouvelable) en organisant la 3e édition de son forum Recherche Industrie à Paris, le 20 janvier dernier. L'événement a réuni chercheurs, acteurs industriels et institutionnels de la filière des matériaux biosourcés pour échanger et débattre des dernières avancées des projets soutenus par l'Institut 3BCAR. « L'institut, composé de 500 chercheurs sur trois pôles localisés à Toulouse, Montpellier et Versailles, est positionné sur la valorisation de la biomasse », indique Jean Tayeb, directeur adjoint de 3BCAR. Avant de compléter : « Il s'appuie sur 4 axes de compétences : les biotechnologies vertes, les biotechnologies blanches, la transformation de la biomasse et l'analyse systémique/écoconception ».

La manifestation s'est dans un premier temps focalisée sur les polymères biosourcés, notamment pour les applications d'emballage. Dans ce domaine, l'Institut 3BCAR est impliqué dans le projet de recherche EcoBioCap qui vise à élaborer une nouvelle génération d'emballages durables pour l'agroalimentaire. « Ce programme veut utiliser des sous-produits et des effluents de l'industrie agroalimentaire pour fabriquer des constituants d'emballage compétitifs en termes de qualité et de sécurité sanitaire », explique Nathalie Gontard, professeur à l'université Montpellier 2 et coordinatrice du projet EcoBioCap. Parmi les plastiques biosourcés bons candidats, de nombreux chercheurs se concentrent sur l'acide polylactique (PLA). C'est le cas de l'Inra Agro-ParisTech qui a achevé, l'année dernière, le programme CreaBioM, soutenu par l'Ademe. Il visait à améliorer la ductilité du PLA par l'intégration de coproduits issus d'huilerie. « CreaBioM a permis le dépôt d'un brevet pour une composition augmentant la ductilité d'un polymère thermoplastique. Ainsi, notre PLA mélangé au coproduit d'huilerie convient aussi bien à tous les principaux types d'extrusion : à plat ou soufflage de gaine », indique Violette Ducruet, in-génieure de recherche à l'Inra Agro-ParisTech.

 

Des projets sur les composites également

 

Les projets soutenus par 3BCAR ne concernent pas seulement les polymères biosourcés. Les matériaux composites font l'objet de programmes de R&D. « Les composites sont constitués d'une matrice polymère, d'un renfort fibre et d'un compatibilisant. Il est rare que les trois composants soient tous issus du renouvelable », indique Jean Tayeb. Avant d'ajouter : « Le principal inconvénient de ces matériaux réside dans leur recyclabilité limitée, due à la matrice ainsi que la perte propriété des renforts ». Par conséquent, un nombre important de projets de recherche sur le sujet a été initié à différentes échelles (européenne, nationale ou même régionale). Parmi ceux-ci, nous retrouvons le programme Macobio, qui a pour objectif de mettre au point des compatibilisants biosourcés et synthétisés sans utilisation de solvant. « Nous sommes parvenus à produire un compatibilisant issu de l'alcoolyse non phénolique d'acide vanillique. Nous l'avons ensuite utilisé pour élaborer un composite à base de PHA et de fibres de chanvre », explique Hélène Angellier Coussy, maître de conférences à l'université Montpellier 2. Avant de confier : « Nous envisageons également de travailler avec une matrice comme le PHBV ou d'autres familles de matrices ».

D'autres projets ont été initiés au niveau national, tels que Finather ou Bionicomp, visant à améliorer les performances des composites. Autre exemple avec le programme Sinfoni. Ce projet a pour objectif de structurer une filière des fibres techniques d'origine végétale (lin, chanvre).

En conclusion, l'édition 2015 du Forum Recherche Industrie a permis de dresser un panorama des intérêts, problématiques et recherches en cours qui existent dans le domaine des biomatériaux. « Il s'agit d'un secteur d'avenir à double titre, d'une part en termes de l'importance des volumes, mais également en valeur ajoutée. Et l'Institut 3BCAR fournit des compétences capables d'aider à la mise en oeuvre de projets collaboratifs public-privé », conclut Paul Colonna, directeur de 3BCAR.

 

* Le label Carnot, attribué pour 5 ans, atteste de l'engagement d'une structure publique de R&D de favoriser la recherche partenariale public-privé et le transfert technologique.

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