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

Avancement du projet
75%
Date de labellisation
21/05/2012
Date de démarrage
Octobre 2012
Date de fin
Décembre 2015
Financeurs
Budget total: 
103 500 €
Financement obtenu: 
80 500 €
  • Echantillons
  • Schéma de principe
  • Echantillon 2

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.