description de la recherche
Les bioraffineries, basées sur la conversion thermochimique d’une bioressource produisent une énergie décarbonée et plusieurs produits dont les charbons biologiques ou biochars. Ces matériaux sont aujourd’hui valorisés pour amender des sols, ou comme agent dépolluant mais leur microstructure et leur conductivité électrique en font des matériaux de choix pour des applications comme des dispositifs de dissipation électrostatique ou de blindage électromagnétique ou encore permettant de détecter in-situ des endommagements produits par la fatigue mécanique.
Le projet BIOCHAREL vise à valoriser des biochars issus de différentes bioressources et différentes voies de conversions thermochimiques. Les propriétés (taille, porosité, composition, conductivité électrique) de ces différents biochars seront évaluées afin de valoriser certains grades seuls et dispersés dans des matrices polymères thermoplastiques (PP/(compatibilisant), et élastomères thermoplastiques (TPE). Ces dispositifs électriques permettront d’alléger les véhicules électriques et d’améliorer leur impact environnemental.
Le projet BIOCHAREL compte deux partenaires académiques que sont l’unité PCH de l’IMT Mines Alès et l’IMP UMR5223. Un dispositif couplé mécanique/électrique/SAXS ou WAXS sera développé pour mesurer l’évolution in situ des propriétés électriques et de la microstructure des composites aux petites déformations.
intérêt sociétal, environnemental
Les biochars possèdent des propriétés chimiques (composition), et physique (microstructure, propriétés mécaniques et de conductivité) très variables qui dépendent de la bioressource utilisée et des conditions de conversion thermochimique. Il y a quelques travaux sur des biochars incorporés comme charges dans des matrices polymères. L’objectif dans ces projets et publications est de réduire l’empreinte carbone des composites en incorporant des charges à base de carbone biogénique, tout en renforçant mécaniquement ces matériaux. Les propriétés des biochars étant très variables en fonction de la bioressources et des conditions de conversion thermochimique, ils pourraient être incorporés dans ces matrices pour des applications plus variées et à plus haute valeur ajoutée. Notamment, leurs propriétés électriques singulières pourraient être valorisées dans le domaine des transports.
Avec l’essor de l’électrification de nos usages, en particulier dans le domaine des transports, de plus en plus de dispositifs doivent à la fois être légers, résistants mécaniquement, intégrés à la structure et avoir des propriétés de conductivité électrique spécifiques, allant de matériaux dissipatifs (pour évacuer les charges électrostatiques) à des matériaux pour le blindage électromagnétique. Dans ce projet, nous proposons d’étudier les propriétés physiques et chimiques des biochars et de leurs composites à base de polymères pour des applications antistatiques et de blindage électromagnétique dans le domaine dans le domaine des transports (automobile et aéronautique). Ainsi les filières de demande socio-économique concernées sont : automobile, aéronautique, chimie et matériaux.
Le projet BIOCHAREL vise à valoriser des biochars issus de différentes bioressources et différentes voies de conversions thermochimiques. Les propriétés (taille, porosité, composition, conductivité électrique) de ces différents biochars seront évaluées afin de valoriser certains grades seuls et dispersés dans des matrices polymères thermoplastiques (PP/(compatibilisant), et élastomères thermoplastiques (TPE). Ces dispositifs électriques permettront d’alléger les véhicules électriques et d’améliorer leur impact environnemental.
Espace membres