Matériaux à changement de phase biosourcés
Recherche & développement
Le projet consiste à fabriquer et caractériser des éco-panneaux chargés en matériaux à changement de phase biosourcés (MCP) à destination des bâtiments.
Les éco-panneaux sont constitués, pour la matrice d’un biopolymère, de la lignine contenue dans la liqueur noire, un sous produit de l’industrie papetière locale. Les MCP qu’ils comprennent sont constitués d’acides gras dispersés sous forme de gouttes dans la matrice.
Différents tests de formulation sont entrepris (compatibilité des matériaux, stabilisation des gouttes, …) pour obtenir des mélanges aux propriétés rhéologiques et thermiques souhaitées. Un dopage de la conductivité thermique peut être obtenu en incorporant des paillettes d’aluminium.
Différentes techniques d’émulsification dont une basse-énergie sont utilisées pour la dispersion du MCP dans la matrice liqueur noire.
Les caractérisations thermiques et mécaniques ont pour objectif d’évaluer les propriétés thermo physiques lors des phases de fusion et de cristallisation du MCP.
Ces éco-panneaux à MCP seront ensuite testés sur des démonstrateurs industriels.
Retour d’experience:
Les résultats obtenus à l’heure actuelle sont prometteurs, ils sont le résultat d’une collaboration fructueuse entre des chercheurs du domaine de la chimie et physico-chimie des matériaux, des mécaniciens et des thermiciens. Nous souhaitons maintenant nous rapprocher encore un peu plus d’une solution industrielle pour le développement des biocomposites actifs et comptons sur le Pôle CREAHd pour son aide lors de cette phase de transition et de recherche de partenariat dans le domaine de la construction durable.
Yves LEGUER - Laboratoire SIAME
Partenaires & Co-labellisateurs
Résultats obtenus
- Fabrication de biocomposites isolants actifs
- Valorisation de la liqueur noire de l’industrie papetière aquitaine
- Utilisation d’un procédé simple d’émulsification directe,
- Possibilité d’incorporation de MCP à base d’acides gras,
- Choix aisé de la proportion de MCP à incorporer (inertie variable),
- Moulage facile pour la réalisation des panneaux (épaisseur variable),
- Stabilité du matériau composite au cyclage thermique,
- Objectifs : dépôt de brevet, publications, fabrication de panneaux à plus grande échelle, test sur chantier réel (bâtiment pilote), formation des étudiants du département Génie Thermique et Energie de l’IUT des Pays de l’Adour à « l’isolation thermique active » via l’utilisation de ces biocomposites lors de projets tutorés.
Présentation des résultats des travaux en cours
Suites et perspectives
Poursuite des caractérisations thermiques et mécaniques. Etude à l’échelle d’un bâtiment pilote à réaliser avant d’envisager le transfert de technologie vers l’industrialisation. Pour cette étape, idéalement un financement de thèse en partenariat un ou plusieurs industriels intéressés par le développement de solutions d’isolation actives efficaces énergétiquement qui utilisent des matériaux à base de ressources naturelles. Une aide du CREAHd est sollicitée pour identifier les partenaires potentiels.