Composites et biocomposites de coquillages
partie 1
partie 1
Les coquilles de Saint-Jacques, d’huîtres ou de moules, souvent collectées sur les plages pour leur beauté naturelle, représentent des tonnes de sous-produits coquilliers issus de la production et de la consommation. En France, ces déchets sont encore très partiellement valorisés, principalement dans les domaines du BTP, de l’amendement minéral et, dans une moindre mesure, pour l’alimentation animale (*)
De nombreuses pistes se développent transformation de ces sous-produits en opportunités créatives et durables, que nous expérimentons au fil de nos projets de collection ou pour les créations sur mesure.
Dans cette 1ere partie nous faisons un tour d’horizon des solutions explorées pour intégrer les coquillages sous forme de poudre dans la fabrication d’objets ou de décors, de la petite à la grande série.
La gamme de couleurs
Trois types de coquillages les plus consommés sont valorisés : l’huître, la moule et la coquille Saint Jacques. Selon l’origine des coquilles, la saison, et la taille des grains broyés de nombreuses nuances sont possibles, et les teintes pourront légèrement différer entre deux fabrications.
Les huîtres donneront des matériaux clairs du blanc au beige,
Les moules des noirs, gris bleutés, violacés ou même des nuances de bruns,
Enfin la coquille Saint Jacques se décline en beige rosé.
En combinant les coquilles broyées à des résines transparentes, comme l’époxy, il est possible de créer des objets robustes à hauteur de 80% de matière recyclée. Le procédé de moulage manuel ou semi-automatique est idéal pour des petites séries d’objets étanches (vases, vasques) ou pour des applications en extérieur (mobilier, décors de jardin…).
Cependant, l’utilisation de résines non biodégradables pour lier les coquilles soulève une question d’éthique environnementale. Nous préconisons donc cette solution uniquement pour des usages à long terme et travaillons sur des pistes d’amélioration de ces matières : pour nos lampes Scalae et vases Vaseas en coquilles d’huître, notre partenaire, un acteur engagé du recyclage, utilise des résines déclassées, offrant ainsi une solution 100% recyclée.
Nous avons également réalisé des tests sur un photophore en utilisant une résine majoritairement biosourcée (mais non biodégradable) avec un second partenaire. Le savoir-faire de développé par cet atelier permet de concevoir des pièces esthétiques et de qualité haut de gamme. Ci-contre le test réalisé notre photophore Luce.
Pour des créations à durée de vie plus limitée, comme les décors événementiels, les biocomposites à base de coquilles sont une excellente alternative. Ces composites utilisent des liants naturels, comme des gélatines animales ou issues d’algues.
On obtient des pièces très solides et solubles dans l’eau !
Le procédé est adapté à la réalisation de formes plates et bas relief , dans des moules ouverts.
La fabrication artisanale implique plutôt des petites séries, mais la fabrication de plusieurs milliers d’unité est possible, comme sur le projet La Petite Madeleine pour lequel nous avons conçu le bouchon et préconisé un biocomposite de coquillage et la manufacture spécialisée dans la création de ces matières.
Pour aller encore plus loin, ces matériaux peuvent être imprimés (procédé dérivé de l’impression 3D céramique), c’est l’objet des recherches menées notamment par Bold et Hors studio.
Ci-contre zoom sur une pièce de la collection Stéréome par Hors Studio et Bold sur lequels nous avons été partenaire.
A l’échelle industrielle les coquillages en poudre peuvent être ajoutée en charge minérale pour l’injection de pièces plastiques.
La charge va modifier les propriétés esthétiques et techniques de ces plastiques, et réduire la quantité de matière plastique utilisée. Attention cependant les plastiques composites obtenus ne seront pas recyclables, donc dans ce cas il est pertinent de choisir un polymère biodégradable, comme le PLA, ou le PHA. On obtient alors des biocomposites résistant à l’eau et biodégradables industriellement.
Revenir aux recettes anciennes peut aussi ouvrir la voie à des innovations modernes. Par exemple, la chaux utilisée comme liant dans les bétons antiques était obtenue en chauffant des coquillages à haute température : les matériaux obtenus ont traversé les siècles !
Nous avons initié une recherche avec un partenaire spécialisé dans la transformation de coquille d’huître en matériaux techniques, et obtenu une sorte de plâtre marin : photo d’un photophore ci-contre. Cette solution encore en R&D n’est pour l’instant pas commercialisée.
Partie 2 : des éclats de coquilles et terrazzo marins.
(*source : Bretagne Environnement).