La prise en compte des enjeux écologiques se traduit par l’évolution des process industriels et de la stratégie de sourcing des matières premières. Les travaux de la thématique « Économie circulaire et éco-matériaux » du CERI MP soutiennent l’utilisation de matières premières secondaires dans divers secteurs industriels, tels que les travaux publics, le bâtiment, les transports, le nucléaire, l’emballage ou encore l’agroalimentaire.
Des nouvelles ressources
Ces nouvelles ressources sont principalement issues de gisements de déchets, de coproduits industriels ou de matériaux biosourcés, atypiques de par leurs origines, leurs propriétés physico-chimiques voire leurs comportements mécaniques. Leurs usages en substitution de matières plus traditionnelles dans les process industriels visent à préserver les ressources naturelles non renouvelables, à réduire les émissions de gaz à effet de serre et à limiter la consommation énergétique.
Valorisation des matériaux secondaires, alternatifs, et biosourcés
L’émergence de filières industrielles de matériaux secondaires, alternatifs et biosourcés nécessite la mise en place d’une approche pluridisciplinaire, basée sur une connaissance fine des matériaux, des processus d’élaboration et de formulation, et de l’évolution des performances techniques tout au long du cycle de vie. Ainsi, les travaux menés au sein du CERI MP développent, à travers une approche expérimentale multi-échelles (de la microstructure à l’ouvrage) les données nécessaires à l’optimisation de l’usage de ces matériaux en fonction de leurs propriétés intrinsèques et à garantir leur durabilité dans divers scénarii de valorisation tout en considérant leur recyclabilité en fin de vie.
Acceptabilité environnementale
Les matières non conventionnelles destinées aux filières de recyclage sont parfois contaminées par des éléments traces métalliques et métalloïdes, et/ou des substances organiques. Leur réutilisation nécessite donc la prise en compte du comportement des contaminants et des facteurs contrôlant leur transfert dans le milieu récepteur. L’approche doit être non seulement qualitative des polluants présents, quantitative des niveaux de contamination mais aussi d’évaluer la dynamique de transferts des substances dans divers scénarii d’usage. Notre approche expérimentale vise également à identifier les mécanismes de rétention des contaminants à l’interface solide/liquide et à hiérarchiser leur prépondérance en fonction de l’usage et pour chaque phase du cycle de vie des matières.
Aide à la décision opérationnelle
La gestion durable de ces nouvelles ressources et leur valorisation est une problématique multifactorielle, liée à des contraintes technico-économiques, sociales et environnementales qui sont interdépendantes. Les opérateurs impliqués dans la production, la gestion voire l’utilisation de ces matières sont confrontés à des choix souvent difficiles à évaluer, faute de visibilité sur l’ensemble des maillons de la chaîne de valeur. Des outils d’aide à la décision opérationnelle sont nécessaires pour aider les acteurs à construire de façon durable des boucles d’économie circulaire à l’échelle locale. Le CERI MP développe donc des approches scientifiques pour mesurer et modéliser les différentes contraintes relatives à la mise en place d’une filière de valorisation sur un territoire donné. Son optimisation s’appuie sur l’utilisation de modèles mathématiques, d’auto-apprentissage ou d’intelligence artificielle, et la connaissance des principaux paramètres d’influence tels que les propriétés physico-chimiques de la matière, l’impact des procédés de traitement, le comportement mécanique et la durabilité des matériaux fabriqués.
Coordinateur
Chercheurs
Nor-Edine Abriak / Claire Alary / Mouhamadou Amar / David Bulteel / Frédéric Becquart / Morgan Chabannes / Marie-France Lacrampe / Eric Lafranche / Emmanuel Lemelin / Walid Maherzi / Agnès Zambon / Rachid Zentar
