Sophia : un jeune chercheur ouvre la voie à de nouveaux plastiques écologiques

Nicolas Le Moigne (au centre) à la remise de son prix lors de la 8ème conférence internationale "Materials made of renewable resources" à Erfurt en Allemagne

Jeune chercheur récompensé récemment par le prix Alceru en Allemagne, Nicolas Le Moigne a ouvert des voies nouvelles. Ses travaux menés au CEMEF - MINES ParisTech à Sophia Antipolis sur les mécanismes de dissolution et de gonflement de la cellulose, en effet, contribuent à enlever des leviers qui bloquaient jusqu'à présent une utilisation écologique de la cellulose dans l’industrie alimentaire, pharmaceutique ou textile.

Améliorer la mise en forme de la cellulose : un vrai défi

Explication. Le contexte environnemental et économique actuel (réchauffement climatique, ressource en pétrole limitée…) encourage nos sociétés à trouver des alternatives aux produits dérivés du pétrole et développer des produits à partir de matériaux issus de la biomasse. La Commission Européenne souhaite atteindre 20% de produits et d’énergie renouvelable d’ici 2020.

D'où l'intérêt de la cellulose qui présente un réel potentiel. Ce polymère naturel est abondant et renouvelable. Cependant, sa structure complexe rend sa mise en forme difficile. Elle ne fond pas comme les polymères thermoplastiques courants (polyoléfines). Deux techniques sont utilisées actuellement pour sa mise en forme : la dériver, ou la dissoudre dans des solvants. Une fois transformée, la cellulose sert à l’extrusion de films, au filage de fibre ou comme additif dans les industries textile, alimentaire ou pharmaceutique. 

20 μm Dissolution d’une fibre de coton observée en microscopie optique

L’enjeu est de trouver un procédé de dissolution de la cellulose qui soit à la fois bon marché, efficace et non polluant. De nombreuses recherches sont menées dans ce sens actuellement. Le travail de Nicolas Le Moigne a porté sur l’étude des mécanismes de gonflement et de dissolution des fibres de cellulose. Son originalité vient de la démarche interdisciplinaire qu’il a mise en place, à l’interface entre la physique, la chimie et la biologie. Une collaboration entre le CEMEF et des biologistes de l’INRA (Institut National de la Recherche Agronomique) a permis de mieux appréhender les processus biologiques qui conduisent à la structure complexe des fibres de cellulose et par ce biais d’apporter une nouvelle compréhension du processus de dissolution de la cellulose. La communauté scientifique considère que ce travail de recherche expérimental est très créatif et lève des verrous industriels.

Valoriser la biomasse : un enjeu d’avenir dans un contexte mondialisé

De nouveaux procédés et matériaux issus de la biomasse devraient intégrer des applications industrielles dans les décennies à venir. Une démarche plus globale voit également le jour dans les projets de recherche, intégrant des aspects environnementaux (pesticides, CO2) et sociétaux (accès à la terre, à l’eau et à la nourriture) à l’activité scientifique. Cette nouvelle dimension apporte un sens supplémentaire au travail de chercheur de Nicolas Le Moigne qui devient ainsi acteur d’un progrès collectif.

La thèse de Nicolas Le Moigne est consultable sur le site PASTEL : http://pastel.paristech.org/4570/