“La France de demain commence aujourd’hui.”, ce sont les mots qui ont marqué le lancement du Plan France 2030. Ce Plan définit des objectifs pour répondre aux grands défis de notre époque afin de “mieux comprendre, mieux vivre et mieux produire”. Et c’est sur ce dernier point que résonne l’idée de production plus vertueuse qui implique de réinventer certains modèles et procédés industriels ayant des impacts environnementaux significatifs. C’est notamment le cas dans de nombreux secteurs nécessitant l’utilisation de matières premières critiques et de matériaux spécifiques contenant des substances dangereuses. Dans ce contexte, la sélection des matériaux pour la R&D ou pour les activités de conception est un vrai challenge. Les exigences sont de plus en plus fortes que ce soit de la part de clients, ou de la part du marché, des politiques publiques et des réglementations. Afin de relever ce défi majeur, il est possible de faire appel à de nouvelles typologies de matériaux tels que les matériaux architecturés permettant notamment de se construire une voie vers l’éco-conception.
Il convient notamment d’évoquer la question des matières utilisées, qui vont bien entendu jouer un rôle important dans la stratégie d’éco-conception. Dans la fabrication de matériaux architecturés, certaines alternatives peuvent être de recourir à des matières organiques et renouvelables issues de la biomasse : des matériaux dits biosourcés. Ces matériaux trouvent leur origine dans la matière animale ou végétale et ont aujourd’hui le vent en poupe. Il existe de nombreux exemples connus parmi les matières biosourcées, notamment le bois, la laine, la cellulose, le chanvre, la paille, le bambou…etc. Même s’il est vrai qu’aujourd’hui l’incorporation de biomatériaux peut représenter un coût supplémentaire, cette barrière financière peut être franchie, car l’impact environnemental des matériaux, calculé grâce à l’analyse des cycles de vie peut finalement influencer positivement l’impact économique sur le long-terme.
La normalisation prend de plus en plus en considération l’arrivée et l’expansion des matériaux biosourcés dans l’industrie. Afin d’approfondir ce sujet, il est notamment possible de se référer à la norme NF EN 16575 établie en octobre 2014 et qui définit notamment la terminologie à adopter. Il existe aussi des normes proposant des méthodologies d’évaluation de la teneur en biosourcées, mais surtout les normes régissent également la question de durabilité et d’analyse de cycle de vie, évoquée ci-dessus. Pour cela, il est donc nécessaire de se renseigner sur la norme NF EN 16760 de décembre 2015.
Si ces matières premières vertueuses se présentent aujourd’hui comme une solution d’avenir pour mettre en place une démarche d’éco-conception, il faut bien entendu penser leurs usages tout au long de leur cycle de vie et notamment suite à leur transformation. En effet, afin de s’inscrire vraiment dans une démarche d’éco-conception viable, il faut repenser la filière de valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie et l’enjeu porte ici sur le choix de valorisation qui aura l’impact le plus faible. Aujourd’hui, plusieurs solutions existent entre le recyclage et le réemploi, mais afin d’illustrer avec un exemple concret, il est notamment possible de prolonger le stockage du carbone biogénique dans les matériaux biosourcés afin de réduire sa réémission dans l’atmosphère et afin d’éviter la mise en décharge ou l’incinération des matériaux
Par ailleurs, il faut avoir conscience que les matériaux biosourcés ne sont pas 100% naturels, et ils doivent être généralement transformés ou associés à des matières plus classiques afin d’obtenir des produits plus complexes avec des propriétés spécifiques, c’est le cas des matériaux architecturés (le polymère par exemple). Ainsi, il est nécessaire de repenser les process de transformation pouvant être néfastes et cela peut être en passant par différents moyens innovants comme le biomimétisme ou encore la chimie verte, mais aussi en ayant recours à l’additive manufacturing.
Au-delà de la matière utilisée, il est nécessaire de se questionner quant aux procédés de fabrication en s’intéressant par exemple à l’additive manufacturing (AM). En effet, ce modèle de fabrication de pièces en plein expansion, peut être aujourd’hui associé aux matériaux architecturés. C’est notamment le cas dans un projet mené au sein de l’Université de Grenoble Alpes, et dans lequel les chercheurs de Grenoble de l’Institut d’Ingénierie et de Management (INP), expérimentent une machine de fabrication additive unique permettant de fabriquer couche par couche des pièces métalliques via un process adapté à la modélisation de matériaux architecturés. Les avantages majeurs identifiés dans ce projet sont :
Ces bénéfices clés issus de la conjugaison de l’AM aux matériaux architecturés permettent d’envisager des applications industrielles dans des secteurs tels que l’aéronautique, le transport, l’énergie et même le biomédical qui en adoptant ces procédés gagneraient en compétitivité tout en limitant leurs impacts environnementaux et en s’inscrivant dans une démarche d’éco-conception.
Pour conclure, les matériaux architecturés peuvent se présenter comme une solution pour les industriels afin de faire des choix optimaux dans leur sélection de matériaux. Grâce à des investissements en R&D et une industrialisation de nouveaux process intégrant des matériaux durables et des modèles de fabrication bénéfiques et réduisant les impacts des activités industrielles en vue d’initier et maintenir une stratégie orientée vers l’éco-conception.
Vous désirez en savoir plus sur l’utilisation des matériaux architecturés dans une démarche d’éco-conception ?
