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Interview : Algoroute et la conception de biobitume

En 2015, le développement durable et la sauvegarde de l’environnement sont au cœur des débats.  Les nouveaux projets se doivent d’intégrer les problématiques du futur, telles que la demande croissante d’énergie, la raréfaction des ressources fossiles ou encore la lutte contre l’effet de serre, et surtout de les anticiper.

Innov2b s’est rapproché d’une équipe qui progresse dans le domaine des microalgues et plus particulièrement sur son rôle dans la conception de biobitume : Algoroute, un projet innovant, lancé en 2010, destiné à remplacer notre bitume actuel.

Nous avons pu interroger M. Emmanuel Chailleux, IFFSTTAR de Nantes, Laboratoire de Matériaux pour les Infrastructures de Transport & Mme Clémence Queffélec, Laboratoire CEISAM.

 

Innov2b (I2b) : Quel a été le déclencheur de cette recherche ?

E. Chailleux (E.C.) : Les nombreux travaux de recherche en Pays de Loire sur les biocarburants issus de microalgue nous ont orientés dans ce projet, par leur pertinence et leurs résultats.

I2b : Pourquoi avoir choisi les micro-algues ?

E.C. : Les microalgues représentent un système modèle pour nous. Elles sont représentatives de ce qui s’est réellement passé lors de la formation du pétrole. Très succinctement, des sédiments se sont déposés au fond de la terre et sous forte température et pression, se sont transformés en pétrole.

I2b : Qu’appelle-t-on une biomasse ?

E.C. : Une biomasse est une matière organique d’origine végétale ou animale, c’est-à-dire formée des êtres vivants végétaux, animaux.

I2b : Vous avez effectué ces études en partenariats avec plusieurs organismes, est-ce vraiment important de savoir bien s’entourer lors de tel projet ?

E.C. : Oui. Chaque partenaire a des compétences spécifiques et complémentaires (chimie, génie civil, ingénierie et procédés) nécessaires à la bonne réalisation du projet. Il est important de pouvoir échanger et partager autour d’un projet pour avancer mais aussi pour se rendre compte du travail qui va être à réaliser.

I2b : Comment faire pour obtenir un matériau avec des capacités comparables à celles du bitume ?

Le bitume pétrolier est liquide au-dessus de 100 °C, il peut aisément enrober des granulats. Il est viscoélastique entre -20 °C et 60 °C et permet d’assurer la cohésion d’une structure granulaire tout en relaxant les contraintes sous chargements mécaniques, c’est-à-dire qu’il supporte la charge tout en maintenant les granulats entre eux (gravillons, graviers). Pour cela, il est nécessaire de comprendre l’organisation interne du matériau traditionnel, qui s’apparente à une dispersion colloïdale (système de colle), puis de construire un matériau similaire d’un point de vue rhéologique avec des produits issus de biomasses renouvelables et à bas coût.

I2b : Avez-vous obtenu des résultats concrets et satisfaisants ?

E.C. : Oui, nous avons montré qu’il était possible de transformer des résidus de microalgue en un matériau possédant des propriétés similaires aux bitumes pétroliers.

I2b : Où en est le projet actuellement ? (Dépôt de brevet, partenariat, financement pour commercialisation ?)

E.C. : Nous en sommes au début et nous avons pour l’instant apporté une preuve de concept. Il reste maintenant à comprendre les phénomènes physico-chimiques qui se déroulent lors de la transformation de liquéfaction hydrothermale, de faire des études toxicologique et sanitaire, des analyses de cycle de vie… pour ensuite pouvoir envisager un passage à une échelle semi-industrielle. Un brevet français a été déposé en 2013, et l’extension à l’internationale a été déposé en 2014. Le projet a été financé via un pari scientifique par la Région Pays de Loire (2011-2014) ce qui nous a permis de commencer le projet, et cette année nous avons déposé une demande de financement à l’ANR (Agence Nationale de la Recherche) et nous aurons la réponse en juillet. Dans cette demande de financement ANR, l’entreprise Eiffage Travaux Publics a rejoint le consortium initial en tant qu’utilisateur final.

I2b : Comment allez-vous vous faire connaître de vos clients ?

E.C. : Le brevet a été déposé via la SATT Ouest Valorisation et c’est elle qui s’occupe de faire connaitre nos résultats à des clients potentiels. Nous profitons également d’articles de presse, comme celui proposé par Innov2b, pour nous faire connaître.

I2b : Quelles sont les technologies que vous utilisez ?

E.C. : Nous utilisons pour la transformation de nos résidus la liquéfaction hydrothermale (LH). La LH mime en partie les conditions dans lesquelles le pétrole s’est naturellement formé (hautes pressions, hautes températures), et offre l’avantage de se dérouler en milieu aqueux (l’eau jouant à la fois le rôle de solvant et de réactif). Ce type de procédé ne nécessite ainsi aucun séchage préalable de la biomasse (étape très énergivore), contrairement à d’autres procédés de conversion thermique, comme la pyrolyse.

I2b : Quels sont vos besoins (financier, matériel…) ?

E.C. : Nous avons besoin d’appareils de LH gros volume. Nous travaillons en laboratoire pour l’instant donc le plus gros volume que nous avons est 1 L.

I2b : En quoi vous démarquez vous de vos concurrents ?

E.C. : Des « biobitumes », développés par des entreprises liées aux travaux routiers (Colas, EIFFAGE, Shell), existent déjà. Leurs procédés utilisent des huiles d’origine agricole (e.g. huile de colza) et des résines issues de l’industrie papetière. Mais le fait qu’une huile alimentaire entre comme élément majoritaire dans la composition du liant limite fortement l’impact positif apporté par l’utilisation de ressources non fossiles. Nous nous démarquons de nos concurrents car nous utilisons des résidus de microalgue, issus d’une première valorisation. Les microalgues semblent constituer une biomasse pertinente car elles peuvent être cultivées sur des terres non arables et n’entrent pas en compétition avec un usage alimentaire. Nous avons ensuite cherché des pistes sur l’innovation, de quelle façon elle peut être perçue dans l’univers des chercheurs et à quels moments elle intervient. Nous avons donc orienté nos questions en ce sens.

I2b : Comment l’innovation est-elle intervenue dans le projet Algoroute ?

E.C. : L’innovation dans ce projet était de trouver des alternatives dans un monde qui se passerait de ressources fossiles pour l’énergie. Le projet propose de réemployer des technologies généralement utilisées pour la production de biocarburants dans la réalisation d’un nouveau matériau (valorisation matière).

I2b : Qu’est-ce qui vous a convaincu de vous lancer et de créer ce projet ?

E.C. : L’aspect exploratoire du sujet qui n’a, à notre connaissance, pas d’équivalent dans le monde m’a attiré.

I2b : Comment projetez-vous le projet dans 1 an? Dans 10 ans ?

E.C. : Dans un an, nous serons toujours à l’étape de compréhension. Dans 10 ans, nous espérons avoir commencé une production de biobitumes à partir de résidus de biomasse à l’échelle semi-industrielle.

L’équipe d’Innov2b remercie Emmanuel Chailleux et Clémence Queffélec pour leurs réponses et leur souhaite bonne chance dans la réalisation de leur projet.

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