Le mariage de la cellulose et de la céramique… pour le meilleur !

Combiner les avantages du papier et de la céramique pour garder le meilleur des deux univers, c’est l’objectif du projet HANABi mené par les laboratoires SIMAP* et LGP2** pour trouver une solution alternative aux emballages plastiques.

Chaque année, 7 millions de tonnes de plastique se retrouvent dans les océans… Une fois dans l’eau, emballages, bouteilles et étiquettes ne se désagrègent pas, mais se décomposent en microparticules que l’on retrouve partout. Réduire ces déchets est donc un enjeu environnemental majeur.

Pour remplacer le plastique dans les emballages alimentaires par exemple, des chercheurs de Grenoble INP ont réussi à coupler deux technologies issues de deux mondes réputés incompatibles afin de ne garder que le meilleur de chacun d’eux. Le premier de ces matériaux est la cellulose, étudiée au LGP2. « Si le papier présente des avantages de flexibilité et de biodégradabilité, il a l’inconvénient de laisser passer l’eau et les gaz, explique Erwan Gicquel, post-doctorant au LGP2, qui travaille sur le projet avec Frédéric Mercier, chercheur CNRS au SIMAP. A l’opposé se trouvent les céramiques, étudiées au SIMAP, qui peuvent être imperméables aux gaz et à l’eau, mais peu flexibles. »

Dans le cadre d’un projet financé dès 2018 par les Labex CEMAM et Tech 21, les deux scientifiques ont développé un matériau hybride, composé à 99% de cellulose. « En ajoutant juste ce qu’il faut de céramique aux bons endroits grâce à un procédé de couplage tenu secret, on obtient un matériau hybride composé de cellulose à plus de 99%, explique Frédéric Mercier. Celui-ci présente les avantages du plastique par sa résistance à l’eau et son imperméabilité aux gaz, tout en conservant les propriétés de flexibilité et d’imprimabilité du papier. »

Plusieurs brevets sont en cours de dépôt pour protéger la technique de couplage de la cellulose et de la céramique, et prévoir le passage à grande échelle et à bas coût. Un projet de start-up baptisé HANABi est en phase de maturation à la SATT Linksium, et devrait être finalisé à l’automne 2021. En attendant, quelques industriels de l’agro-alimentaire ont déjà manifesté leur intérêt pour ce produit, afin de remplacer les étiquettes de vin par exemple. Mais le « zéro plastique » HANABi cible également d’autres marchés, tels que le packaging et le bâtiment, où il pourrait être mis en œuvre dans les isolants, où la cellulose apporterait sa flexibilité et sa légèreté.

*CNRS, Grenoble INP, UGA
 **CNRS, Grenoble INP