De la paille d’orge dans les bioplastiques

WP5 / LEPAMAP, CATAR CRITT Agroressources

L’ajout de fibres végétales permet d’améliorer les propriétés mécaniques des bioplastiques. Le projet BIOPLAST a identifié des gisements de déchets agricoles. La paille d’orge, peu chère, présente en quantité dans toute la zone POCTEFA et pauvre en lignine a été choisie par le consortium comme matériaux de recherche. Deux laboratoires ont expérimenté leur traitement avec des méthodes différentes.

Paille d'orge

Des pâtes de cellulose

Le LEPAMAP de l’Université de Gérone s’est appuyé sur des méthodes de recherche issues de la fabrication du papier pour obtenir des pâtes de cellulose qui seront mélangées à des polymères dans des proportions avoisinant les 30%.

Les propriétés mécaniques de ces matériaux seront prochainement caractérisées dans leur résistance à différents agents atmosphériques (humidité, température, rayonnement solaire) pour envisager la création de matériels d’usage adaptés à des conditions d’extérieur, notamment pour le secteur agricole.

Par extrusion

Le CATAR-CRITT Agroressources pour sa part a produit des matériaux composites par fusion (compoundage) de PHAs commerciaux dans un extrudeur bi-vis. Afin de mesurer les qualités de la paille d’orge et obtenir des comparatifs, deux teneurs ont été données, de 5 à 30%. Les granulés initiaux ont été transformés en éprouvettes normalisées pour permettre leur caractérisation en tenue mécanique (flexion, traction) et durabilité (résistance à l’eau).

Au-delà des propriétés mécaniques, toutes les dimensions de la production, de l’exploitation et de la fin de vie des matériaux seront testées par les partenaires de recherche du consortium :

  • l’APESA s’attachera à en évaluer leur fin de vie (compostage, méthanisation) ;
  • des pièces d’usage vont être produites :
    • pour les moins chargées en paille d’orge, c'est en impression 3D qu'elles seront testées (GAIKER), le CATAR-CRITT Agroressources produira des films de paillage par extrusion-calandrage à destination des professionnels ;
    • les plus hautes teneurs permettent la création de matériaux plus rigides par injection thermoplastique. Le CATAR-CRITT Agroressources produira des pots de repiquage pour les horticulteurs qui pourront être utilisés et étudiés en situation.

L’étude sur les gisements réalisée dans le cadre du projet a permis d’identifier des sources agricoles susceptibles de fournir des composants de base pour la production de PHAs. Ces sources sont maintenant exploitées dans des expériences sur l’ensemble du processus d’identification, de production, d’exploitation et de fin de vie de bioplastiques. Après un an de recherche, des bases solides ont été posées pour imaginer la mise en oeuvre de solutions durables.