David Hepworth et Eric Whale, deux scientifiques écossais spécialistes des matériaux, cherchaient des moyens intelligents de réutiliser les déchets alimentaires lorsqu'ils ont compris comment fabriquer des nanofibres à partir de pulpe de carotte, des restes de jus de carotte. La cellulose contenue dans les carottes et autres légumes-racines, à la différence d'autres matières fibreuses telles que le bois ou le coton, est facile à séparer du reste des biodéchets: elle est extraite de la pulpe.
Les scientifiques appellent le matériau Curran, d'après le mot gaélique pour carotte, et ont voulu montrer qu'il pouvait être utilisé comme alternative aux fibres de verre ou de carbone. Ils disent que c'est presque deux fois plus fort et légèrement plus léger que le carbone. En 2007, Hepworth et Whale ont fondé CelluComp, une société chargée de développer le Curran et d’autres matériaux à base de plantes.
Christian Kemp-Griffin, PDG de CelluComp, a déclaré qu'ils avaient commencé avec des carottes parce qu'elles étaient peu coûteuses et faciles à obtenir. Elles allaient simplement acheter leur épicerie locale. Mais ils se sont vite rendu compte que la pulpe de carotte fonctionnait réellement bien et qu'ils pourraient puiser dans les déchets agricoles pour s'approvisionner.
Premièrement, les scientifiques ont fabriqué une canne à pêche en Curran. Ils ont supposé qu'une canne devait être légère, flexible et solide - toutes les caractéristiques que Curran pouvait le mieux apporter. Appelée E21 Carrot Stix, elle a remporté des prix et s'est bien vendue.
Puis, grâce à une subvention de l'Union européenne pour tester le matériau, CelluComp a engagé des chercheurs de l'EMPA, les Laboratoires fédéraux suisses de la science et de la technologie des matériaux, afin d'identifier les meilleurs moyens de transformer les nanofibres provenant de plantes. -travailler. Ils ont constaté que l'utilisation la plus intelligente et la plus responsable sur le plan écologique pour les nanofibres, y compris le Curran, était destinée aux articles de sport protecteurs, en particulier aux casques de moto, qui devaient être à la fois solides et légers.
C'est vrai: les casques de moto du futur pourraient être fabriqués à partir de carottes, pas de carbone.
«La nanocellulose possède des propriétés matérielles qui lui permettraient de remplacer le verre ou le carbone dans la fibre plastique actuelle», explique Roland Hischier, chercheur à l'EMPA, spécialisé dans l'analyse du cycle de vie des produits. «La fibre de carbone est une ressource non renouvelable. Nous devons, tôt ou tard, voir comment nous obtenons ces matériaux.
La chose la plus intéressante à propos de Curran, explique Hischier, est la manière dont il utilise les déchets alimentaires, qui devient un problème plus important en Europe, car les déplacements quotidiens et la restauration rapide sont plus importants. Avec le reste de l'équipe de l'EMPA, il a évalué l'empreinte environnementale et la viabilité commerciale de Curran. L'étude faisait partie d'un programme du 7e PC, qui finance des projets liés à la durabilité dans toute l'UE. «Au cours des 5 à 6 dernières années, la communauté européenne a commencé à mettre l'accent sur les questions de durabilité», a déclaré M. Hischier.
Pour vérifier si quelque chose comme Curran est réellement viable, l’EMPA a mis au point un processus en trois étapes. Premièrement, existe-t-il un besoin réel pour ce matériau? Sera-t-il reproductible et cohérent en dehors du laboratoire? Et, enfin, s’agit-il d’une amélioration, d’un point de vue environnemental, des matériaux actuels? Il s’agit d’une base de référence et l’APEM s’efforce de définir un cadre pour l’évaluation de tout nouveau matériau renouvelable.
«La question ici était tout d’abord de voir ce qui pourrait constituer un marché potentiel pour une telle nouvelle fibre, d’un point de vue écologique mais aussi d’un point de vue économique et technique», explique M. Hischier.
C’est là que le casque entre en jeu. Dans son analyse, l’EMPA a constaté que les articles de sport de protection, qui avaient besoin de fibres rigides, solides et légères et de frais généraux réduits, représentaient le meilleur cas d’utilisation pour Curran. Hischier et son équipe étudient également la possibilité de l'utiliser pour la fabrication de planches de surf et l'isolation de maisons mobiles. Le défi consiste maintenant à faire passer le matériel du laboratoire à la production et à faire en sorte qu'il reste écologiquement intelligent à plus grande échelle.
Il n’a pas de sens de développer un matériau à partir de biodéchets s’il n’est pas utile, ou si le transformer en un produit utilisable nécessite plus d’énergie que l’alternative non renouvelable.
