Le projet Fibrastral développe une alternative à la fibre de verre

La fibre de verre, considérée comme un matériau polluant, est issue du pétrole et entre dans la composition de certaines matières plastiques. Créer une alternative à cette fibre est une idée porteuse et innovante car elle est à la fois écologique, génératrice d'économie d'énergie et créatrice d'emplois. Pour toutes ces raisons, l'Union européenne a choisi d'appuyer ce projet à hauteur de 842 634 euros, sur un budget total de 2,6 millions d'euros.

L'enjeu de cette recherche est double :

• permettre un accouchement scientifique
• et fortifier la collaboration entre le public (laboratoires) et le privé (industriels plasturgistes).

Depuis 2011, la société Fibrastral (chef de file du projet) réfléchit à la création d'un nouveau matériau écologique. Ce groupe pluridisciplinaire associe des chercheurs en chimie organique et inorganique, en génie chimique, physico chimie des fibres végétales : ces chercheurs sont issus de neuf laboratoires publics de Lorraine (Cetelor d'Épinal, le laboratoire d'études et de recherches sur le matériau bois de l'Université Poincaré de Nancy, le laboratoire de réactions et génie des procédés (CNRS) de Nancy, l'Institut Jean-Lamour de Vandoeuvre, le laboratoire mécanique, biomécanique, polymères et structures basé à l'ENIM de Metz, le Pôle de plasturgie de l'Est et Plastinnov) et de cinq entreprises spécialisées dans le chanvre.

Remplacer la fibre de verre par une fibre végétale, telle que le chanvre ou le lin, comme renforçant dans les matériaux composites, améliore grandement leur écobilan (quand on analyse les conséquences de l'extraction et de la transformation de ces matières premières, les fibres végétales ont en effet un impact environnemental beaucoup plus faible que le pétrole ou tous ses dérivés).A la clef, une réduction significative de la consommation d'énergie lors de la production et la possibilité de les recycler en fin de vie. Le défi des chercheurs est de rendre le nouveau matériau aussi résistant que la fibre de verre. L'idée n'est pas neuve mais elle butait sur une difficulté : la faiblesse de la liaison entre matrice polymère et fibre végétale.

C'est à ce problème d'adhésion entre la matrice et la fibre végétale que le projet Fibrastral s'est attaqué. « Nous travaillons sur les composites de ce type depuis cinq ans, explique Stéphane Molina de l'Université de Nancy. Nous essayons de combiner la fibre bois hydrophile et la matière plastique hydrophobe. La solution : traiter les fibres avec du plasma ». Le but principal est d'étendre le champ d'application de ces composites et d'en améliorer les propriétés mécaniques, afin de rendre le nouveau matériau aussi solide qu'une fibre de verre.

La pluridisciplinarité et l'esprit de coopération qui existe au sein du groupe travaillant sur Fibrastral a permis d'explorer et de comparer plusieurs voies, puis de développer un procédé de traitement. Dès 2011, les industriels plasturgistes participant au projet ont ainsi produit des pièces prototypes utilisant les fibres traitées selon le procédé défini par les chercheurs. Les premiers résultats ont été obtenus en 2013 et la mise en oeuvre industrielle est prévue pour le milieu de l'année 2015. D'ici là, les applications industrielles de cette innovation écologique verront le jour, d'abord dans l'électroménager, puis l'industrie automobile - des prototypes sont en cours comme des coffrets électriques, des poignées, des capots - et plus tard, en matière médicale.

Au-delà des résultats purement techniques, la Région intensifie, grâce au succès de ce type de projet, les actions de recherche appliquée en Lorraine. Aterme, Fibrastral devrait créer une quarantaine d'emplois : il offre déjà, depuis trois ans, un emploi à quatre jeunes chercheurs postdoctoraux. Le projet promeut l'interdisciplinarité en recherche, qui est une clé majeure de l'innovation, et les coopérations entre universitaires et industriels.