Recyclage : le Tournesol en prend de la graine

 Une nouvelle vie pour certains déchets agricoles? Et pourquoi pas, répond Irstea qui a coordonné un projet de recherche interdisciplinaire lequel aboutit à la fabrication de panneaux isolants performants pour le bâtiment à partir de sous-produits de la culture du tournesol. En ligne de mire, l'indispensable isolation thermique pour réduire la consommation énergétique, laquelle compte parmi les objectifs inscrits dans le Grenelle de l'environnement et rappelés dans le volet 2 de la loi sur la transition énergétique qui visent la rénovation de 400 000 bâtiments par an d’ici 2020. Pour relever ce défi, l’une des solutions est d’utiliser des biomatériaux isolants issus de déchets de l’agriculture. Parmi les sous-produits agricoles, le tournesol pourrait être un bon candidat...

Si les têtes de la plante renferment les graines qui permettent de produire l'huile, les tiges de tournesol sont en revanche une contrainte pour l'industrie agroalimentaire : souvent laissées sur place, voire brûlées, elles ont longtemps été un déchet. Mais, grâce au projet Demether (Projet ANR 2011-2015), financé par l’Agence Nationale de la Recherche, qui a vu le jour en 2011, le travail collectif de l’école Arts et métiers ParisTech, de l’Irstea (Institut national de recherche en science et technologie pour l'environnement et l'agriculture) et des pôles de compétitivité basés à Clermont Ferrand Céréales Vallée et ViaMéca a progressivement pu mettre en évidence des atouts qui permettent de recycler ces déchets en matériaux d’isolation performants. Il s'avère en effet, que la moelle et les fibres de la tige de tournesol ont des propriétés complémentaires: la porosité de la première apporte une bonne résistance thermique (grâce aux espaces remplis d’air dans le matériau, la conductivité thermique n’est que de 0,04 W.m−1.K−1), tandis que les secondes offrent une bonne résistance mécanique.

Toujours est-il que c'est au coeur de l'Auvergne, que les chercheursont modélisé son comportement macroscopique à partir de ses propriétés microscopiques, une approche qui permet de d'en savoir plus non seulement sur le comportement thermique mais aussi sur le comportement mécanique du produit fini.
La réalisation de ce projet labellisé par les pôles de compétitivité Céréales Vallée et ViaMéca, a ceci d'intéressant qu'elle a, pour la première fois, mis en évidence les atouts des tiges de tournesol. « L’originalité de notre démarche a été d’utiliser des liants à base de biopolymères que nous avons brevetés », a indiqué Jean-Denis Mathias, chercheur à l'Irstea. « En mélangeant les broyats de tiges avec ces liants, nous avons créé un matériau isolant que nous avons caractérisé. Ainsi, nous avons modélisé son comportement macroscopique à partir de ses propriétés microscopiques. Cette approche de modélisation multiéchelle permet de prédire les propriétés mécaniques et thermiques du produit fini ».
 

 Il restait à mettre au point le procédé de fabrication, dont le choix fait grâce à l’analyse de cycle de vie : cette approche, précisée par des chercheurs Irstea de Montpellier et Clermont-Ferrand, a permis d’évaluer les impacts environnementaux des différentes étapes du procédé.
Et enfin, on est parvenu au résultat final : fabriquer des prototypes de panneaux isolants de 120 x 60 cm et de 80 mm d’épaisseur, de bonne conductivité thermique (et ce, au regard de la norme française de réglementation thermique 2012 : un matériau est considéré comme isolant si sa conductivité est inférieure à 0,065 watts par mètre-kelvin), et concrètement 0,06 watts par mètre-kelvin (à comparer à 0,04 pour la laine de verre ou 0,11 pour le béton de chanvre), à un coût déclaré par les chercheurs, on ne peut plus raisonnable, ce qui permettrait de développer une nouvelle filière de valorisation pour ves déchets agricoles.
Commercialiser ce nouveau biomatériau, est désormais l'objectif ; des projets de transferts technologiques sont en cours de montage avec plusieurs partenaires industriels....