Piloté au niveau global par le CNRS, ce grand programme implique Grenoble INP - UGA par le biais de son école Grenoble INP - Pagora et du LGP2 qui coordonne notamment l'axe « papiers et cartons »***. Nathalie Marlin, enseignante à Grenoble INP – Pagora et chercheuse au laboratoire, est chargée de piloter cet axe pour l’établissement.
Avec ses collègues du LGP2 et de cinq autres laboratoires répartis sur le territoire national, elle a choisi de concentrer ses travaux sur l’emballage. La consommation d’emballage, et en particulier de carton, a en effet explosé avec le développement du e-commerce. En France, près de 5 millions de tonnes de papiers et cartons sont récupérées et réutilisées chaque année. Matures, les technologies de recyclage de l’emballage permettent aujourd’hui d’atteindre des taux de ré-utilisation de 91%. « Concrètement, cela veut dire qu’un emballage contient en moyenne 91% de fibres recyclées, indique la chercheuse. Mais il reste une marge de manœuvre, car l’opération d’extraction des fibres lors du recyclage produit des rejets solides et liquides. Or, ces derniers, qui représentent 9% de la matière totale, contiennent encore des fibres. Si l’on considère les tonnages, cela représente une quantité loin d’être négligeable ! » Outre les fibres, on peut récupérer l’aluminium et les plastiques dans les briques alimentaires par exemple.
Recycler l’amidon des cartons
L’objectif du projet ciblé coordonné par le LGP2 est donc de tirer au mieux parti des produits issus du recyclage du papier et du carton, mais aussi de les valoriser tous. « Par exemple, certains composites pour contact alimentaire ne sont à l’heure actuelle pas recyclés car ils sont contaminés par des graisses alimentaires. On cherche donc une autre voie de valorisation en développant des procédés de rupture, par voie chimique ou par thermoconversion, afin de les transformer en énergie ou en produits chimiques et matériaux à haute valeur ajoutée. »
D’autres développements sont envisagés dans le cadre de ce projet. Celui, notamment, de récupérer l’amidon contenu dans les cartons et qui sert à « coller » les fibres cellulosiques entre elles, renforçant les propriétés mécaniques du carton. L’amidon, qui est relativement cher et représente environ 20% de la matière totale, peut être extrait des effluents liquides du recyclage par voie physico chimique. « On pourrait ainsi faire d’une pierre deux coups, et utiliser cet amidon qui pose problème aux papetiers lors de l’utilisation de fibres recyclées, pour en faire des polymères ou du bioéthanol, » indique Nathalie Marlin. Une autre solution consisterait à réaliser des cartons sans amidon. Pour cela, les chercheurs et chercheuses développent des fibres améliorées, fonctionnalisées de façon à augmenter les liaisons entre les fibres. Les fonds reçus dans le cadre du PEPR financeront à Grenoble INP - UGA deux thèses et un post-doctorat sur ces thématiques. En tout le projet rassemble cinq thèses et deux post-doctorats.
Des interactions avec les autres axes de recherche du PEPR sont envisagées dans le cadre de projets pluridisciplinaires, notamment avec l’axe textiles, ou encore celui des métaux stratégiques.
** PEPR : Programme et Equipements Prioritaires de Recherche, France 2030
* CNRS, UGA, Agefpi, Grenoble INP - UGA
***L’axe papier cartons sera inauguré le 30 novembre 2023 lors d’une journée scientifique ouverte à tous : https://lgp2.grenoble-inp.fr/fr/laboratoire/journee-scientifique-dinauguration
Partenaires du projet :
LGP2 Laboratoire de Génie des Procédés pour la Bioraffinerie, les Matériaux Bio-sourcés et l’Impression Fonctionnelles, UMR 5518, CNRS, UGA, Grenoble INP, Agefpi, Grenoble
RAPSODEE Centre de Recherche d'Albi en génie des Procédés, des SOlides Divisés, de l'Énergie et de l'Environnement, IMT Mines Albi, UMR CNRS 5302, Albi
CERMAV Centre de Recherches sur les Macromolécules Végétales, UPR CNRS 5301, Grenoble
CEMEF Centre de mise en forme des matériaux, CNRS UMR 7635, Mines Paris, PSL university, Sophia Antipolis
Institut Polytechnique UniLaSalle Transformations & Agro-ressources, ULR 7519, Beauvais
GEO Génie de l'Environnement pour les Organisations, CNRS UMR 5600 EVS (Environnement Ville Société)/MSE (Mines Saint-Etienne), Saint Etienne
MRI Management Responsable et Innovation, UR COACTIS (Conception de l’action en situation)/MSE (Mines Saint-Etienne), Saint Etienne
