Valorisation des matériaux, des sous produits ou des déchets

Un des principes de l’ingénierie verte est la minimisation de l’épuisement des ressources non renouvelables tout en limitant l’impact du rejet de déchets. Afin de répondre à ce défi sociétal majeur des années à venir, les solutions proposées sont : 1/ l’utilisation de matériaux biosourcés (issus des ressources renouvelables), 2/ la valorisation de sous-produits ou déchets, 3/ l’utilisation de matières recyclées.
Dans la continuité des projets actuellement menés au GeM dont l’objectif est de proposer une alternative aux matériaux à fort impact environnemental, les matériaux étudiés dans l’UTR Approches de l’ingénierie verte sont entre autres : les matériaux biosourcés à travers les fibres végétales (utilisées comme renfort dans les composites ou dans les matériaux du génie civil), les granulats recyclés, les liants  alternatifs au ciment (géopolymères…), la terre crue, ou encore les sédiments de dragage pour le rehaussement de digues de protection à la submersion marine, par exemple.

Les verrous scientifiques à lever pour le développement de ces matériaux dans les principaux secteurs d’activité tels que l’aéronautique, l’automobile, l’éolien, ou le génie civil sont :

– Comprendre la microstructure de ces nouveaux matériaux et son évolution en fonction du temps et de l’environnement,
– Fiabiliser les performances des pièces ou structures fabriquées en tenant compte de la possible variabilité des matériaux utilisés,
– Quantifier la durabilité des pièces ou structures fabriquées et leur vieillissement aux temps longs (propriétés mécaniques, vieillissement hygro-thermique, vieillissement à la moisissure entre autres),
– Assurer leur démantèlement en fin de vie,
– Proposer des outils d’analyse du cycle de vie permettant de quantifier l’impact écologique des pièces ou structures produites.

Les travaux scientifiques menés au sein de cet axe nécessitent l’utilisation à la fois d’approches expérimentales et numériques.


PUBLICATIONS

El Hachem, Z., Célino, A., Challita, G., Moya, M.-J., Fréour, S. (2019). Hygroscopic multi-scale behavior of polypropylene matrix reinforced with flax fibers. Industrial Crops and products, 140, 111634.

El Hachem, Z., Célino, A., Challita, G., Branchu, S., Le Duigou, A., Fréour, S. (2020). Dimensional variation and evolution of mechanical properties of wet aged composites reinforced with flax fibers. Journal of Composite Materials.

Péron, M., Célino, A., Jacquemin, F., Le Duigou, A. (2020). Hygroscopic stresses in asymmetric biocomposite laminates submitted to various relative humidity conditions. Composites Part A : Applied Science and Manufacturing,134, 105896.

Popineau, V., Célino, A., Le Gall, M., Martineau, L., Baley, C., Le Duigou, A. (2021). Vacuum-Bag-Only (VBO) Molding of Flax Fiber-reinforced Thermoplastic Composites for Naval Shipyards. Applied Composite MaterialsVolume 28, Issue 3, Pages 791 – 808.

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