Il y a quelques semaines, les chercheurs de l’Ecole Supérieure de Chimie de Paris et d’Arkéma avaient fait sensation en publiant leurs travaux sur un matériau ayant des qualités du caoutchouc, capable aussi de se « cicatriser ». Ce matériau est issu des travaux de recherche menés par une unité de recherche du CNRS–ESPCI, dirigée par le professeur Ludwik Leibler et du Centre de recherche Rhône-Alpes ( CERA) d’Arkéma à Pierre Bénite.
L’innovation découle de travaux de chimie supramoléculaire qui permettent de construire des édifices complexes de blocs de molécules associées grâce à des liaisons non permanentes ou « réversibles ». La chimie supramoléculaire s’intéresse à la construction d’ensembles d’atomes réunissant plusieurs molécules.
Huiles végétales
Les chercheurs utilisent comme matériau de base, de petites molécules produites à partir de végétaux, huiles de raisin, de maïs, d’olive. Ces petites molécules d’acides gras ont été modifiées par les chercheurs de l’Ecole Supérieure de Chimie de Paris de manière à pouvoir s’accrocher les unes aux autres. Elles forment ainsi un édifice supramoléculaire comme le sont des polymères synthétiques ou naturels.De simples liaisons hydrogène permettent aux molécules d’êtres collées et se décoller facilement, d’être déchirées ou de se cicatriser. Un effort mécanique, en tirant sur le matériau permet de casser les liaisons. Mais les points d’accrochage demeurent et, rapprochés, ils peuvent de nouveau se réunir à température ambiante.
CECA, filiale du groupe Arkema, partenaire industriel de cette recherche, entre dans une phase de développement sur l’application bitume. « Nous ne produisons encore que quelques centaines de grammes et nous devrons passer à la fin de cette année à plusieurs kilos» explique Manuel Hidalgo, du Centre de Recherche Rhône Alpes (CRRA) d’Arkema, à Pierre Bénite.
Les travaux visent à valider que la chimie supramoléculaire répond au cahier des charges de la fabrication et de l’utilisation des revêtements routiers : simplification de la production des liants modifiés, diminution de la température de production des liants modifiés, des enrobés et de leur mise en œuvre, suppression des agents de réticulation (ex : le soufre), utilisation des polymères contenant plus de 70% de matières premières renouvelables, amélioration du recyclage des revêtements.
Les responsables de CECA sont confiants, comme l’explique un article d’une revue interne du groupe que nous citons ci-après. « L’industrie routière utilise 90 000 tonnes de polymères issus de matières premières d’origine fossile pour la modification des bitumes » confirme Guillaume LEGOUIS, responsable de CECA.. Le nouveau polymère « supra » permettra à terme de substituer plus de 60 000 Tonnes par des matières premières d’origine renouvelable. La facilité de mise en œuvre et l’abaissement des températures de modification des liants et de production des enrobés qui en découle permet de réduire d’au moins 20C° la température de production des enrobés. L’utilisation de cette technologie permettra de réduire de 66 000 tonnes la quantité de CO2 émise lors de la production (chauffage des granulats) des 45 millions de tonnes d’enrobés bitumineux utilisant des bitumes modifiés par des polymères en Europe.
