Le terme “Bio-composite” est utilisé pour définir des matériaux composites avec un impact réduit sur l’environnement par rapport aux matériaux composites conventionnels. Cependant, le champ lexical autour de ces matériaux peut être source de confusion.

Cet article a pour ambition de préciser le vocabulaire utilisé lorsque l’on évoque les bio-composites. Il sera décomposé en 2 parties. Nous commencerons avec le vocabulaire des matériaux composite de manière générale puis nous nous focaliserons sur la notion de “bio” par la suite.

Les matériaux composites :

•  Composite : Par définition, un matériau composite consiste à assembler 2 ou plusieurs matériaux pour obtenir des propriétés qu’aucun de ces matériaux ne possède intrinsèquement.

Il existe de nombreux types de matériaux composites comme expliqué dans un article précédent. A travers le projet Jute lab, GoB se positionne sur un type de matériaux composites constitués de renforts de fibres enrobés dans une matrice plastique.

 

•  Renfort : Le renfort est une nappe de fibres tressées entre elles. La nature des fibres utilisées, leur orientation et la façon dont elles sont assemblées définissent les propriétés mécaniques de la structure.

 

• Matrice : La matrice permet d’enrober le renfort. Elle joue plusieurs rôles dans le matériau.
  • Mécanique : en transférant la charge entre les fibres de renfort.
  • Protection chimique : en isolant le renfort du milieu extérieur afin de le protéger de l’humidité, des UV, des composants chimiques.

La matrice peut être de différente nature : céramique, métallique ou plastique.

Les matrices plastiques également appelées « résines » peuvent être décomposées en 2 grandes familles. Les résines thermoplastiques et les résines thermodurcissables.

Le vocabulaire du “bio”

Comme dans beaucoup de secteurs d’activité, le terme “bio” englobe de nombreuses significations.

Pour éviter toute imprécision sémantique, il est préférable d’utiliser les différents termes détaillés ci dessous pour définir au mieux un matériau.

 

• Agro-matériaux : ce terme est utilisé lorsqu’un ou plusieurs constituants sont issus de l’agriculture.

Fibres de Jute

 

•  Recyclable : La recyclabilité d’un matériau est sa capacité à être réutilisé. Il s’agit d’utiliser le déchet d’un produit A comme matière première à un autre produit A’ ou B. Dans le cas des matériaux composites, la recyclabilité est principalement déterminée par le type de résine utilisée. Certaines résines thermoplastiques sont recyclables contrairement aux résines thermodurcissables. Préciser la nature de la résine utilisée permet donc de sous entendre la recyclabilité du matériaux.

 

•  Issu de la Biomasse ou bio-sourcé : Un matériau est issu de la biomasse s’il a été produit à partir du vivant. Les fibres végétales par exemple sont issues de la biomasse mais également certaines matières plastiques à partir d’algues, de végétaux ou encore de bactéries.

Produits thermoplastiques fabriqués à partir de Chitosans (By Jgfermart (Own work) , via Wikimedia Commons)

 

• Bio-dégradable : On parle de bio-dégradation lorsqu’un matériau peut être décomposé par des organismes vivants. Les molécules qui constituent la matière sont alors “déconstruites” pour devenir assimilables par l’environnement.

Attention : depuis l’adoption de la directive européenne (Directive (UE) 2015/720 du Parlement Européen et du Conseil du 29 avril 2015 modifiant la directive 94/62/CE) sur les sacs plastiques on parle également d’oxo-dégradation. Il s’agit là de matière plastique qui contient une substance qui accélère la décomposition du plastique. Cela permet de limiter les déchets plastiques macroscopiques mais le produit de cette décomposition n’est pas assimilable par l’environnement. On ne peut donc pas parler de bio-dégradation.

Etiquetage d’un sac Oxodégradable (By Cjp24 (Own work) , via Wikimedia Commons)

 

Bilan

Ainsi, le « bio-composite » par excellence serait un matériau dont les composants sont issus de la biomasse, recyclable et compostable en fin de vie. Cependant, certains verrous persistent pour réaliser des pièces avec un tel matériau. Nous y reviendrons au cours des prochains articles.

 

Il existe donc toute forme de « bio-composites ». Cette appellation générale est souvent utilisée dès qu’une solution a été mise en œuvre pour alléger l’empreinte écologique du matériau. Or toutes les solutions n’ont pas le même impact sur le bilan du matériau. En effet, dès lors qu’il y a production, il y a un impact environnemental. Nous verrons lors d’un prochain article les outils qui permettent de comparer le bilan environnemental de différents matériaux.