Une équipe de chercheurs met au point un plastique durable contenant 30 % de fibres d'herbe
Au lieu de provenir de monocultures, l'herbe provient de prairies en jachère et contribue ainsi à la préservation d'écosystèmes riches en espèces
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Comment fabriquer des plastiques de manière plus durable ? Une piste possible passe par les prairies : depuis une dizaine d'années, on trouve sur le marché des plastiques renforcés de fibres d'herbe. Dans le cadre du projet « Gras-to-Plast », le professeur Martin Moneke, de l’Université des sciences appliquées de Darmstadt (hda), et son équipe ont perfectionné ce type de bioplastique. Ils ont ainsi mis au point un matériau nettement plus robuste, pouvant être utilisé pour une gamme de produits plus large. Cela permet non seulement d’économiser des matières premières fossiles, mais aussi de réduire la consommation d’énergie lors de la production. De plus, contrairement à ce qui se fait habituellement, l’herbe utilisée ne provient pas de monocultures, mais de prairies en jachère, qui sont ainsi préservées en tant qu’écosystèmes riches en biodiversité.
Contrairement à ce que l’on croit souvent, le plastique est une matière première coûteuse. « Lorsque l’on achète du plastique en grandes quantités », explique le professeur Martin Moneke, du département d’ingénierie des polymères de la hda, « il est, selon le mode de production, plus cher que l’aluminium ou l’acier. » C’est ainsi qu’est née l’idée de l’herbe : les plastiques à base de fibres d’herbe sont présents sur le marché depuis une dizaine d’années. Plus la teneur en fibres est élevée, moins il faut de matières premières dérivées du pétrole pour la production, et plus le produit est économique et durable.
Le projet « Gras-to-Plast », sur lequel l’expert en plastiques Moneke et son équipe ont travaillé pendant un an et demi, visait à améliorer encore ces bioplastiques. Tout le monde connaît la matière première, que l’on trouve dans les magasins de vêtements ou les drogueries : un plastique que la société hessoise Cortec utilise pour la fabrication de cintres. Selon ses propres informations, l’entreprise expédie chaque année plus de 60 millions de ces cintres dans le monde entier. L’équipe de Moneke s’est donné pour mission de résoudre divers problèmes liés au plastique utilisé pour ces cintres : le matériau devait gagner en résistance afin de permettre la fabrication d’articles plus sophistiqués. Il s’agissait également d’améliorer la durabilité : une teneur en fibres d’herbe aussi élevée que possible, des économies d’énergie lors de la production et l’origine de l’herbe.
L’herbe utilisée jusqu’à présent provenait de monocultures. Elle était donc cultivée spécialement pour la production de plastique. L’équipe de hda a voulu changer cela et a donc mené des expériences avec des herbes provenant de prairies en jachère. Celles-ci sont de plus en plus nombreuses, car le secteur laitier est en déclin en Allemagne. Ces prairies fleuries, riches en espèces, doivent toutefois être préservées, notamment en tant que source de revenus pour les agriculteurs. Mais lorsque la nature rencontre la science, cela peut parfois donner lieu à une certaine confusion : une prairie naturelle abrite environ 20 espèces différentes de graminées, d’herbes et de fleurs. Leur composition et leurs propriétés varient en fonction de la saison et des conditions météorologiques. Malgré ce « facteur de chaos », l’équipe de Moneke a réussi à mettre au point une formule robuste pour un matériau présentant des propriétés stables et reproductibles.
Cette nouvelle formule se compose de 30 % de fibres d’herbe et de 60 % de polypropylène ; les 10 % restants sont des additifs qui améliorent les propriétés du matériau et facilitent sa mise en œuvre. Ce matériau permet désormais de fabriquer d’autres produits en bioplastique, par exemple des petites caisses empilables et de grandes caisses de transport. Celles-ci doivent résister à bien des épreuves lorsqu’elles sont empilées les unes sur les autres ou déplacées à l’aide d’un chariot élévateur. « En d’autres termes, on peut les malmener, mais rien ne doit se casser », résume le professeur Martin Moneke.
L’ambiance au laboratoire était parfois tout aussi rude : les objets fabriqués par moulage par injection ont été soumis à de nombreux tests de résistance. « Nous avons fait tomber les bacs empilables d’une hauteur de cinq mètres et réalisé des essais de perforation. » Au final, le matériau a passé tous les tests avec succès, et sa « résistance aux chocs » a été augmentée d’environ 20 %. Ce nouveau mélange de plastiques est donc particulièrement stable et les fissures apparaissent moins rapidement. La mise en œuvre est également plus simple et plus efficace : « Dans la version précédente, de nombreuses fibres affleuraient à la surface et pouvaient donc absorber de l’eau », explique Moneke. « Cela entraînait la formation de dépôts, des efforts d’entretien et de nettoyage – et beaucoup de rebuts. »
La nouvelle formule intègre mieux l’herbe dans le plastique, peut être mise en œuvre à des températures et des pressions plus basses, et offre un comportement plus stable lors du moulage par injection. Une fois le projet achevé, les cintres, les bacs de rangement et autres articles pourront désormais être produits à partir de ce nouveau mélange de matériaux. « Dans le cadre de ce projet, nous avons atteint un niveau de maturité technologique (TRL) de 8 ou 9 », se réjouit le chercheur. Sur cette échelle à neuf niveaux, cela signifie que le produit est prêt à être commercialisé.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
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