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Dossier Les matériaux biosourcés, un marché de niche dynamique

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Le chanvre et le lin en sont les étendards. Valorisables dans le bâtiment ou dans des objets du quotidien, les fibres végétales tissent leur toile.

Que ce soit dans le BTP, le secteur du transport ou des sports et loisirs, les fibres végétales ont des atouts à faire valoir. Les principales cultures concernées sont le chanvre et le lin. « Elles sont produites en grande quantité avec la présence d’outils industriels de production, s’appuient sur des filières structurées et un potentiel de valorisation des matériaux qui est avéré », souligne FRD (1) et le pôle de compétitivité IAR (2) dans leur panorama des marchés 2020. En moyenne sur 2016-2018, 16 600 ha de chanvre et 97 700 ha de lin ont été implantés annuellement, tous débouchés confondus.

Le bâtiment apparaît comme l’un des débouchés les plus importants. Les fibres y sont valorisées à travers la fabrication d’isolants ou de béton végétal. Dans ce deuxième exemple, la fraction minérale (sable) est remplacée par un granulat végétal. Cette matière, non porteuse, est ensuite combinée avec une armature (métal ou bois).

L’efficacité technique de ces matériaux est actuellement bien maîtrisée. « En raison de leur composante organique, les matériaux biosourcés présentent deux facteurs de risque, qui sont l’eau et l’humidité, explique Mariangel Sanchez­, ingénieure suivi des innovations à l’AQC (Agence qualité construction). Mais ils relèvent plutôt d’un non-respect des règles de l’art. Les points de vigilance sont l’absence de protection pendant le transport, le stockage, et la mise en œuvre. »

Jean Bausset, responsable innovation matériaux biosourcés au pôle de compétitivité IAR, estime que le secteur du bâtiment sera « très impactant » dans les années à venir. « Il l’est déjà aujourd’hui, notamment en ce qui concerne la rénovation », souligne-t-il. Il cite, par exemple, des isolants­ extérieurs conçus à base de fibre de chanvre.

Les JO 2024, une vitrine pour le béton de chanvre

De nouvelles opportunités s’ouvrent sur le marché. « Depuis deux ans, nous faisons de la préfabrication de structures avec du béton de chanvre, s’enthousiasme Nathalie Fichaux, directrice d’Interchanvre. C’est grâce à cela que nous avons pu postuler pour la construction des villages olympiques de Paris : ils seront en partie bâtis avec ce matériau. La première usine de préfabrication va voir le jour cette année en Seine-et-Marne et elle pourra répondre à cet enjeu. »

Autre élément qui pourrait dynamiser le secteur : la nouvelle réglementation qui va bientôt être mise en place dans le secteur du bâtiment neuf dans le cadre de la réglementation environnementale (RE 2020). « Nous n’avons pas encore de vision précise, mais elle s’oriente vers une meilleure prise en compte des atouts du biosourcé en termes de séquestration de CO2, explique Jean Bausset. Les isolants ou les bétons végétaux stockent du carbone sur au moins vingt ans. » FRD et le pôle IAR estiment que les isolants et les bétons biosourcés pourraient connaître un taux de croissance annuel de 10 % dans les prochaines années.

Des composites dans les voitures

Autre catégorie de produits attendue en hausse, jusqu’à + 20 % : les matériaux composites, en partie formulés à base de microfibres. En cours de déploiement, notamment dans le domaine de l’automobile (panneaux de porte, fonds de coffre, tableaux de bord…), ils intéressent­ grâce à leur propriété d’allégement­. « Ces matériaux font gagner de 20 à 30 % du poids de la pièce », chiffre Nathalie Fichaux. La taxation des émissions de CO2 par les véhicules est identifiée­ comme une opportunité par la filière.

Skis, raquettes de tennis, guitares, planches de surf… Le secteur le plus dynamique dans l’utilisation des composites est celui des sports et loisirs. En effet, certains­ d’entre eux ont des propriétés très intéressantes vis-à-vis de l’absorption des vibrations.

Pour développer ces débouchés fibres, il a fallu convaincre de la qualité des caractéristiques techniques. « Par exemple, pendant un moment, les consommateurs avaient l’impression que tout ce qui était issu de ressources renouvelables était moins solide, alors qu’il existe déjà bon nombre de produits biosourcés utilisés quotidiennement sans le savoir. Je pense que ce levier psychologique est en train de changer. »

Des évolutions techniques ont aussi permis de sécuriser les débouchés. « On s’intéresse à la matière fossile depuis longtemps pour sa constance. Mais aujourd’hui, les acteurs savent stabiliser la matière végétale et apporter des réponses robustes aux industries, indique Jean Bausset. La filière s’est professionnalisée. On a des signaux forts avec de grandes marques qui s’investissent. »

Les perspectives semblent alléchantes, mais ne concernent toutefois qu’une surface agricole faible. À l’horizon 2035, FRD et le pôle IAR estiment que les cultures dédiées (chanvre, lin, miscanthus) pourraient couvrir 88 400 ha, soit 0,33 % de la SAU française, contre 71 989 ha en moyenne entre 2016 et 2018 (0,27 %). Par ailleurs, comme pour la chimie verte (lire pages 40 et 41), le secteur des fibres végétales est confronté à une concurrence appuyée des produits issus de l’industrie « classique ».

(1) Fibre recherche développement.

(2) Industries et agroressources, pôle dédié à la bioéconomie­.

Une R & D active pour des ressources plus marginales

Si une bonne part des budgets d’innovation engagés pour la valorisation des fibres végétales portent sur le lin (40 %) et le chanvre (17 %), d’autres espèces ne sont pas en reste. Le miscanthus, la paille de colza, les cannes de tournesol ou des pailles de sorgho (respectivement

10 % chacune) intéressent aussi, bien que ces filières soient moins matures (voir l’infographie p. 46). Les pailles peuvent, par exemple, être compressées et servir d’isolant de remplissage.

Le miscanthus, quant à lui, concentre de nombreux efforts en termes de recherche et développement, mais les procédés ne sont pas encore validés industriellement ou commercialement. Il peut être valorisé sous forme de copeaux et de poudre mais non pas de fibre. En 2019, aucun volume de miscanthus n’a, par exemple, été valorisé sous forme de matériaux. Toutefois, de nouveaux projets voient le jour, à l’image de ceux inventés par Polybiom, une entreprise créée en 2017 par un collectif d’agriculteurs en Seine-et-Marne et des scientifiques. La société a reçu le Prix innovation des trophées de la bioéconomie lors du Salon de l’agriculture 2020 pour le Polymisc, une résine biodégradable élaborée à partir de la graminée. Ce composite peut être utilisé pour la fabrication de mobilier, de vaisselle ou de barquettes alimentaires. L’entreprise propose également des colles et un enduit biosourcés.

Des labels « biosourcés »

Porté par l’État, le label « bâtiment biosourcé » a été créé en 2012 et est en cours de révision. Une réflexion a lieu pour la création d’une reconnaissance dans la rénovation. Un deuxième label (« produit biosourcé ») existe dans la sphère privée depuis 2017. Il garantit une teneur minimum en ressources végétales dans les matériaux. Il est porté par l’association Karibati dans le but d’apporter de la visibilité et de promouvoir ces matériaux. À ce jour, une trentaine de produits ont été labellisés. Ce sont majoritairement des isolants, composés avec des fibres végétales (chanvre, coton…), mais on compte aussi, par exemple, des feuilles d’étanchéité soudables, constituées au minimum de 10 % d’huile de colza. Une dizaine de demandes sont en cours.

Le béton de chanvre a des capacités isolantes performantes. © Pascal Greboval / Biosphoto
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