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Des panneaux isolants en tournesol

© Irstea

12/05/2015

Irstea a coordonné un projet de recherche interdisciplinaire qui a abouti à la fabrication de panneaux isolants performants pour le bâtiment à partir de sous-produits de la culture du tournesol. Innovant !

L’isolation thermique est un point clé du Grenelle de l’environnement dont l'un des objectifs est de rénover 400 000 bâtiments par an. Dans ce contexte, le projet Demether [1] avait pour but de valoriser des sous-produits agricoles en conciliant avantages environnementaux, économiques et énergétiques. Le tournesol s’est avéré être un bon candidat : après récolte des graines, les tiges sont broyées et laissées sur place ; leur structure comporte une moelle très poreuse et une écorce fibreuse, des microstructures a priori adaptées. En mélangeant ces broyats avec un liant conçu sur la base de travaux préalables et breveté par Irstea, un matériau isolant a été développé et caractérisé.

A Clermont-Ferrand, les chercheurs d’Irstea ont modélisé son comportement macroscopique à partir de ses propriétés microscopiques. Cette approche multiéchelle permet de prédire le comportement thermique et mécanique du produit fini.

De la recherche fondamentale au produit fini

© IrsteaLe choix du procédé de fabrication a été orienté grâce à l'Analyse de cycle de vie (ACV). Une analyse qui se veut la plus complète possible pour évaluer les impacts environnementaux, aussi bien sur la qualité des écosystèmes que sur l’épuisement des ressources utilisées, le changement climatique ou la santé humaine. Par exemple, le fait d’exporter les tiges de tournesol du champ risque à long terme d’appauvrir le sol. L’ACV prend en compte les fertilisants qu’il va falloir apporter au sol pour compenser cette perte.

Dans le cadre d’une collaboration étroite entre les équipes scientifiques des centres Irstea de Clermont-Ferrand et de Montpellier, une approche innovante d’ACV a aussi été initiée [2] : elle permet de comparer 2 produits de façon plus sûre. La méthode consiste à quantifier la probabilité de se tromper en affirmant que l’un des produits est meilleur que l’autre pour l’environnement. Ces résultats ont été publiés et sélectionnés pour une présentation à la Setac [3], conférence mondiale de l’ACV en mai 2015.

Mécaniciens, thermiciens et architectes partenaires du projet ont enfin contribué au développement du produit final : un panneau isolant industrialisable de 60 x 120 cm de bonne conductivité thermique [4], valorisable pour la filière agricole, à bas coût et intéressant du point de vue environnemental. Un partenaire industriel est recherché pour commercialiser ce nouveau biomatériau isolant.

En savoir plus

[1] Projet ANR Demether (2011-2015). Partenaires : Irstea (LISC et ITAP), GEMH, ENSACF, ENSAM Cluny et Institut Pascal.

[2] Wei W, Larrey-Lassalle P, Faure T, Dumoulin N, Roux P, Mathias JD (2015). How to conduct a proper sensitivity analysis in life cycle assessment: taking into account correlations within LCI data and interactions within the LCA calculation model. Environ Sci Technol 6;49(1):377-85.

[3] Société de toxicologie et chimie de l'environnement. En savoir plus.

[4] La conductivité thermique indique la quantité de chaleur qui se propage par conduction thermique dans un matériau. Plus la conductivité est faible, plus le produit est isolant. Ici pour le panneau, 0,06 watt par mètre-kelvin, à comparer à 0,04 pour la laine de verre ou 0,11 pour le béton de chanvre.