Réduire l’empreinte environnementale des composites grâce à des matériaux biosourcés et recyclés

Les enjeux industriels du projet SUSPENS

Les matériaux composites permettent d'alléger les structures et de réduire la consommation de carburant des véhicules, mais leur fabrication repose sur des ressources pétro-sourcées, énergivores et difficiles à recycler. Le projet SUSPENS a été construit autour de plusieurs objectifs :

• développer des résines thermodurcissables époxy et polyester biosourcées à plus de 95 %, sans compromis sur la performance ;
• renforcer les propriétés mécaniques des fibres biosourcées et recyclées (cellulose, fibres à base de lignine, fibres de carbone et de verre recyclées) ;
• réduire d'au moins 20 % les émissions de CO2 liées à la fabrication et au recyclage des structures composites ;
• démontrer la faisabilité industrielle de ces matériaux sur trois applications de transport : l'automobile, le nautisme et l'aéronautique.

Un consortium de 12 partenaires, académiques et industriels, a couvert l'ensemble de la chaîne de valeur, des matières premières jusqu'au recyclage en fin de vie.

Les technologies développées dans le projet SUSPENS

SUSPENS a fait progresser plusieurs briques technologiques complémentaires, des résines et des fibres jusqu'aux procédés de recyclage :

• des résines polyester biosourcées à teneur en styrène réduite, avec un taux de composants biosourcés porté jusqu'à 50 %, testées dans une formulation compatible avec le procédé SMC (Sheet Moulding Compound) ;
• une résine époxy biosourcée à plus de 97 %, à base de phloroglucinol issu d'algues brunes, associée à des durcisseurs biosourcés et compatible avec un recyclage chimique par solvolyse ;
• une formulation de résine ignifugée biosourcée atteignant le classement UL-94 V-0 tout en conservant une température de transition vitreuse supérieure à 100 °C ;
• un procédé non thermique permettant de récupérer des fibres de verre à partir de pales d'éoliennes en fin de vie, avec des propriétés mécaniques proches de celles des fibres vierges ;
• un fil de fibres de carbone recyclées obtenu à partir de chutes de production aéronautique, avec une teneur en carbone supérieure à 90 % ;
• des fibres de cellulose régénérées à partir de serviettes en coton usagées, transformées en filaments continus grâce au procédé Ioncell® ;
• des fibres précurseurs de carbone obtenues par filage à chaud de mélanges lignine-polyamide biosourcés ;
• une ligne pilote combinant carbonisation et pyrolyse pour recycler les composites carbone tout en réduisant la consommation d'énergie.

Les résultats du projet & impacts industriels

Les matériaux développés ont été mis en œuvre dans trois démonstrateurs représentatifs des filières visées par le projet :

• dans l'automobile, un capot de bac de batterie pour trottinette électrique fabriqué en SMC biosourcé, atteignant le classement feu UL-94 V0, même si les formulations testées n'ont pas encore atteint l'ensemble des exigences de l'automobile, notamment sur la température de transition vitreuse ;
• dans le nautisme, un pont de voilier fabriqué à partir de fibres de verre recyclées et de résine biosourcée, validé lors d'essais en mer ;
• dans l'aéronautique, une structure creuse de type caisson de voilure, fabriquée en une seule opération à partir de fils de carbone recyclés et d'un procédé RTM assisté par vessie ;
• une réduction des émissions de gaz à effet de serre pouvant atteindre 76 % pour les fibres de carbone recyclées et 18 % pour les fibres de verre recyclées, par rapport aux fibres vierges, selon l'analyse de cycle de vie menée sur le projet ;
• la publication de cinq articles scientifiques et la présentation des résultats lors de conférences internationales telles que JEC World 2026 et ECCM22 ;
• une contribution à la dynamique du cluster européen EcoComposites, qui réunit six projets Horizon Europe dédiés aux composites durables.

Ces résultats confirment que des composites biosourcés et recyclés peuvent répondre aux exigences de performance des secteurs du transport, tout en réduisant leur impact environnemental.