NUS transforme des déchets composites en aérogel au labo

À l'Université nationale de Singapour, l'équipe dirigée par Duong Hai Minh s'attaque à un matériau que les usines de recyclage ont généralement du mal à traiter : de la fibre de carbone emprisonnée dans de la résine époxy. Les chercheurs broient l'ensemble du composite, ajoutent un liant à base de cellulose, puis lyophilisent le mélange. Le résultat obtenu en laboratoire est un aérogel léger, semblable à une éponge, plutôt qu'un amas séparé de fibres et de résine mise au rebut.

Cette approche évite un problème central des composites thermodurcissables. Le composant époxy ne peut pas être fondu, tandis que les méthodes classiques peuvent nécessiter beaucoup d'énergie, des produits chimiques agressifs ou de hautes températures pour ne récupérer que les fibres de carbone. Les pales d'éoliennes, les fuselages d'aéronefs comme ceux du Boeing 787 ou de l'Airbus A350, ainsi que les châssis automobiles alimentent tous un flux de déchets composites aujourd'hui dirigé vers les décharges ou les incinérateurs fortement émetteurs.

La lyophilisation laisse des pores microscopiques interconnectés, principalement remplis d'air, qui ralentissent le transfert de chaleur. Le matériau obtenu présente une densité de 0,08–0,12 g/cm³, une porosité de 91,25–94,51 % et un module d'élasticité pouvant atteindre 418,95 kPa. Lors des tests en laboratoire, sa conductivité thermique a atteint 0,042–0,049 W/m·K, tandis que son coefficient de réduction du bruit a atteint 0,51.

Concrètement, les entreprises de l'aérospatiale, de la fabrication et de la gestion des déchets pourraient à terme disposer d'un nouveau débouché pour les chutes de composites : isolation, matériau acoustique ou absorbant pour les déversements d'hydrocarbures. Pour ce dernier usage, l'aérogel reçoit un revêtement hydrofuge à base de silane afin d'absorber l'huile tout en repoussant l'eau ; les tests ont mesuré une absorption de l'huile de près de 15 g/g après cette modification. La NUS indique que l'équipe cherche désormais des partenariats industriels.

La limite est claire. Il s'agit de lots produits en laboratoire, et non d'un procédé industriel démontré. Le prochain obstacle pour les chercheurs est la lyophilisation continue à grande échelle ; les résultats publiés dans Waste Management doivent encore franchir cette étape avant que le matériau puisse traiter des volumes de déchets industriels.