Transformer la sciure en panneau résistant au feu ^{CEFR B2}

Des chercheurs de la chaire des sciences des matériaux du bois à l'ETH Zurich, en collaboration avec Empa, ont développé un procédé qui transforme la sciure en un composite recyclable en utilisant la struvite, un phosphate cristallin d'ammonium et de magnésium. La nouveauté tient à l'usage d'une enzyme extraite de graines de pastèque pour contrôler la cristallisation de la struvite à partir d'une suspension du précurseur newberyite. L'enzyme favorise la formation de grands cristaux qui remplissent les cavités entre les particules de sciure et les lient solidement.

Le mélange est mis en forme et pressé pendant deux jours, puis démoulé et séché à température ambiante. Ronny Kürsteiner note que le matériau est plus résistant à la compression perpendiculairement au fil que l'épicéa d'origine. La struvite améliore la résistance au feu: elle se décompose à la chaleur en libérant de la vapeur d'eau et de l'ammoniac, ce qui absorbe la chaleur, refroidit le matériau et fait remonter des gaz non combustibles qui ralentissent la propagation du feu et favorisent une carbonisation rapide. Des essais au calorimètre en cône à l'Université polytechnique de Turin montrent que l'épicéa non traité s'enflamme au bout d'environ 15 secondes, alors que le composite met plus de trois fois plus de temps à s'enflammer; une couche protectrice d'inorganique et de carbone se forme rapidement après l'inflammation.

Des estimations initiales indiquent que le composite pourrait atteindre la même classe de protection que les panneaux agglomérés au ciment, mais il n'utilise qu'environ 40% de liant et reste sensiblement plus léger que ces panneaux contenant 60 à 70% de ciment. Le matériau est aussi facile à recycler: il peut être broyé, chauffé juste au‑dessus de 100°C (212°F) pour libérer l'ammoniac, puis la sciure est tamisée; après dissolution et réprécipitation du newberyite, le liant peut être réutilisé. La struvite peut en outre servir d'engrais à libération lente. Les prochaines étapes consistent à optimiser et augmenter la production; l'adoption plus large dépendra du coût du liant, la struvite étant relativement coûteuse par rapport aux liants polymères ou au ciment. L'équipe note que des dépôts de struvite issus des stations d'épuration pourraient devenir une matière première. La recherche paraît dans Chem Circularity et la source est l'ETH Zurich.