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Recyclage des composites : chimique, thermique… pour quels débouchés ?


Une sélection des articles parus en février au sujet du recyclage des matériaux composites.

Un matériau composite aussi facile à recycler qu’à produire ?

Des chercheurs de l’Université du Colorado ont annoncé avoir mis au point un matériau composite à base de polyimide entièrement recyclable. La fabrication et le recyclage de ce matériau seraient peu coûteux en énergie et relativement rapides – 60 secondes pour la fabrication, et un bain dans une solution organique à température ambiante pour le recyclage.

D’après l’article publié le 15 février dernier dans la revue « Adavanced Materials » :

Des composites renforcés de fibres de carbone sont préparés à l’aide de réseaux de polyimide malléable, sans catalyseur. Un processus de recyclage en circuit fermée, neutre en énergie, a été développé, et permet de récupérer la totalité des composants imine et des fibres de carbone, dans leur état d«origine. Des films de polyimide produits avec plus de 21% de matériau recyclé n’ont montré aucune dégradation des propriétés mécaniques.

Une start‐up, baptisée Mallinda, a été fondée par une partie de l’équipe pour commercialiser ce matériau, et une demande de brevet a été déposée.

Vers des éoliennes recyclables

Dans le cadre du projet « Dreamwind », des chercheurs de l’Université Aarhus, au Danemark, développent une substance chimique qui permettra de séparer les différents composants des matériaux composites. Les travaux visent particulièrement le recyclage des structures à base de fibres de verre des éoliennes.

Aujourd’hui, le processus pour séparer les fibres de verre de la résine consiste à chauffer le matériau à 600°C pendant une longue période, ce qui n’est pas rentable sur le plan énergétique ni sur le plan économique.

L’équipe de chercheurs souhaite donc développer un solvant qui pourrait séparer les différents constituants avec peu ou pas de chaleur. Les premiers résultats, orientés vers les composites à fibres de verre, sont prometteurs. La mise au point du solvant est attendue dans les quatre ans à venir.

Source : « Researchers work to make wind turbines recyclable », Heather Caliendo, Composites World, 15 février 2016

Un partenariat Toray‐Toyota pour le recyclage des fibres de carbone

Au Japon, Toray et Toyota ont annoncé le lancement d’un projet commun visant à produire des fibres de carbone recyclées. La technologie repose sur une méthode de décomposition thermique économe en énergie : le gaz combustible émis par la décomposition de la matrice est utilisé comme source d’énergie du procédé de décomposition. Les deux entreprises prévoient de construire une usine pilote pour démontrer l’efficacité du procédé et promouvoir le développement de nouvelles applications à base de fibres de carbone recyclées.

Source : communiqué de Toray, le 18 février 2016

Recycler, mais pour quelles applications ?

Dans un billet du 11 février, Jeff Sloan, éditeur‐en‐chef de Composites World, s’interroge sur les débouchés des composites recyclés :

D’ici à 2020, 80% des structures composites à base de fibres de verre ou de carbone devront être recyclables, et cet objectif atteindra 95% en 2025.
Nous disposons aujourd’hui de technologies pour recycler de nombreux types de matériaux composites, polymérisés ou crus. D’une certaine manière, presque toutes les pièces composites produites sont déjà « recyclables », et pourraient être recyclées avec suffisamment d’investissement dans les équipements nécessaires. Mais supposer qu’une pièce soit recyclable ne signifie pas qu’elle sera de fait recyclée et réutilisée. […]

Un marché doit être créé de toutes pièces pour fournir des débouchés aux pièces recyclées. Les fibres recyclées doivent d’abord être testées et caractérisées. Sont‐elles en verre ou en carbone ? Sont‐elles coupées ? Si oui, quelle est la longueur des fibres ? Quelles sont leurs propriétés en raideur et tenue ? Ces propriétés détermineront les applications potentielles. De plus, étant donné le volume de pièces à recycler, il serait probablement nécessaire que certains des grands donneurs d’ordre – Boeing, Airbus, Ford, Toyota, etc… – s’engagent à trouver des débouchés pour les fibres recyclées, comme BMW l’a fait pour le toit de son véhicule i3.

Crédit photo : Composites World.


A propos de Magalie Castaing

Après 10 ans d’ingénierie mécanique dans le secteur de la défense, j’ai créé une entreprise de développement web : Kasutan. Le Journal du composite est l’intersection de mes différents métiers : ingénierie, langues et internet.