Faut-il développer des matériaux biosourcés et recyclés pour l’industrie du caoutchouc ? Assurément selon les professionnels du secteur. Et pour le prouver, une dizaine d’entreprises et de scientifiques ont lancé en 2013, le projet Bioproof. Cinq ans après une centaine de matériaux évalués, place aux résultats. Plutôt encourageants pour la plupart. Soumise à des fluctuations constantes sur le prix des matières premières, l’industrie du caoutchouc cherche désormais à maîtriser ses coûts et sécuriser ses achats.

Remplacer un élastomère EPDM (éthylène-propylène-diène monomère) par 80 % de matière biosourcée dans un piston de machines de conditionnement dans l’agro-alimentaire. Intégrer à hauteur de 20 % un noir de carbone recyclé dans une pièce en caoutchouc pour une fermeture de coffre dans l’automobile. Utiliser 6 % de matière recyclée issue de déchets de process dans la fabrication de nouvelles pièces en élastomère à forte contrainte d’étanchéité et de montage. Voici quelques exemples d’industriels qui dans le cadre du projet Bioproof sont passés aux travaux pratiques. Les résultats de ces expériences sont dans l’ensemble satisfaisants tant sur le plan technique qu’économique.

« Ce chantier s’inscrit dans une logique d’action collective et de mutualisation des coûts de recherche pour répondre à des enjeux écologiques et environnementaux », indique Alexia Neige, chef de projet Bioproof au LRCCP (Laboratoire de recherches et de contrôle du caoutchouc et des plastiques) qui a piloté et réalisé ce projet. On pourrait juste déplorer l’absence d’analyse de cycle de vie sur les produits de substitution, que Bioproof a choisi de ne pas intégrer. L’implication générale des industriels (EFJM, EMAC, Geficca, ITC Élastomères, KSB, Sacred, Hutchinson et Michelin), mais aussi des pouvoirs publics comme BpiFrance et les pôles de compétitivité Elastopole et IAR (industries des agro-ressources) a permis de tester pendant cinq ans, une centaine de matières biosourcées ou issues du recyclage, pour un budget global de 4,6 millions d’euros.

Marché des matières fossiles instable

Toute cette énergie mise en œuvre pour trouver des alternatives aux matières d’origine fossile, est le fruit d’un constat ou plutôt d’une inquiétude de l’industrie du caoutchouc. Les tensions sur le prix des matières premières et les pressions sociétales ont rendu inévitable la préservation des ressources fossiles. Les fabricants et les fournisseurs de matières sont régulièrement chahutés par les fluctuations du pétrole, du butadiène, du caoutchouc naturel et du noir de carbone. « En 2012, peu de temps avant le lancement de Bioproof, les prix du marché, très élevés, étaient de l’ordre de 112 $ le baril de Brent, de 1760 euros la tonne de butadiène et de 2700 euros la tonne de caoutchouc naturel. Cela permettait d’envisager ainsi facilement de nouvelles alternatives durables, explique Brunot Muret, directeur économie du Syndicat national du caoutchouc et des polymères. Depuis, ces cours ont été divisés par deux et l’on pourrait s’interroger sur la pertinence de nos travaux ». Contre toute attente, la production de pétrole augmente et les prix repartent également à la hausse. On sort désormais du cadre rationnel offre contre demande ; la situation sur ces matières prend une tournure plus géopolitique qu’économique, notamment au Moyen-Orient. « Même si ces fluctuations constantes peuvent freiner l’émergence de matières biosourcées ou recyclées à court terme, l’industrie veut aujourd’hui maîtriser ses coûts et sécuriser ses achats » souligne Bruno Muret. L’industrialisation de nouvelles filières devrait aider à stabiliser les écarts de prix avec les matières vierges et à améliorer les performances techniques des produits, selon le SNCP.

Boosté par la réglementation environnementale française et européenne, le projet Bioproof a entraîné une motivation beaucoup plus large, associant une quarantaine de fournisseurs de matières biosourcées et recyclées. Sur la base de ces deux familles de matières, le volet des biosourcés comprenait les charges (amidon, cellulose, kératine…), les plastifiants (huiles de tournesol, de colza, de coco, de ricin) et les élastomères (canne à sucre, dandelion) . Le volet recyclé regroupait le caoutchouc dévulcanisé, les poudrettes et les granulats, les noirs de carbone recyclés et certains additifs. Le recyclage des pneus représente un réel enjeu environnemental et économique. Au niveau mondial, 17 millions de tonnes de pneus usagés sont produites chaque année. Les déchets de production et les autres articles en caoutchouc usagés sont aussi concernés. Pour rappel, la micronisation ou encore la régénération et la dévulcanisation des caoutchoucs réticulés permettent une réincorporation à hauteur de 10 % dans les formules sans perturber les propriétés finales. La pyrolyse des pneus en fin de vie permet de produire des noirs de carbone recyclés (rCB), utilisés en substitution totale ou partielle (entre 20 et 50 %) aux noirs de carbone standards.

Un label en discussion

Pendant la durée du projet, des formulations ont été réalisées pour le pneu et le caoutchouc industriel. Avec au final, des résultats probants pour les plastifiants biosourcés, les noirs de carbone recyclés et les nanotubes de carbone biosourcés. Aux termes de ses travaux, Bioproof semble avoir atteint son objectif. Outre celui de mettre en évidence certains produits alternatifs, il a suscité l’adhésion des industriels de ce secteur d’activité. Ceci n’est qu’une première étape. De nouveaux essais approfondis seront développés au sein des laboratoires pour aboutir à des formulations stabilisées et pérennes dans le temps. Actuellement, le LRCCP est en discussion pour la création d’un label à apposer sur les pièces finies ou les formules Bioproof. Plusieurs possibilités sont envisagées pour une formule avec ou sans caoutchouc naturel, une formule biosourcée et une formule biosourcée associant des produits recyclés. Le LRCCP envisage par ailleurs une participation à un nouveau projet européen multi-partenaires. Les objectifs seraient d’améliorer les techniques de recyclage des déchets de production et des produits en fin de vie. Parmi les participants, pourraient figurer les laboratoires, les constructeurs de machines, les utilisateurs de pièces, les transformateurs et les industries du pneumatique et du caoutchouc.

En plus :

A ce jour, 45 rapports d’essais sont accessibles sur le site www.lrccp.com

L’institut national de formation et d’enseignement professionnel du caoutchouc, Ifoca, propose un Spoc (formation interactive en ligne) sur Bioproof, en version française et anglaise. Il s’agit principalement d’une synthèse consacrée aux matériaux verts dans la filière caoutchouc. La formation aborde les enjeux et perspectives, les procédés de recyclage, les matériaux bio-sourcés ou recyclés, la formulation verte. Prochaine session prévue du 18/06 au 09/07/2018

Crédit : LRCCP

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