En rendant possible la fabrication de pièces en composites à partir de déchets recyclés, la technologie Thermosaïc offre une alternative à l’incinération ou l’enfouissement des chutes des matériaux composites. A découvrir sur JEC 2024.

Dans le cadre du projet Terra Preta, une étude partenariale menée par Sogeclair Equipment, pilotée par Safran Seat et financée par la DGAC, le Cetim étudie la possibilité de recycler une partie des chutes de production des trappes d’accès de réservoirs d’avions. Cette initiative vise à fabriquer des trappes d’accès techniques moins sollicitées mécaniquement, tout en offrant une alternative économique aux matériaux vierges avec une forte réduction de l'empreinte carbone, grâce à la réutilisation de plus de 40% des déchets, en circuit fermé, sur un même programme. In fine, ce processus permet un gain de 70% de matière sur la fabrication de la pièce initiale et de la pièce recyclée.

Actuellement, les avions sont constitués d’une part grandissante de matériaux composites, qui représentent par exemple près de 53 % de la masse de l’Airbus A350 XWB. Ces matériaux présentent toutefois des enjeux sur leur recyclage, et ce tout au long du cycle de vie, depuis la production des avions jusqu’à leur mise hors service.

Le Cetim a développé la technologie de recyclage Thermosaïc, primée au JEC Awards en 2018. Une version améliorée du procédé a été mise en place notamment pour le recyclage par voie thermo-mécanique de matériaux composites à hautes performances tels que les fibres de carbone et les polymères hautes températures (> 400°C). Ce procédé a été mis en œuvre dans le cadre du projet Terra Preta pour une application industrielle de nouvelles trappes d’accès technique situées sous les ailes d’avion, en cours de développement au sein de Sogeclair Equipment.

Avec ses partenaires, le Cetim a défini le processus de recyclage adapté en mettant en œuvre ses équipements de broyage et la ligne Thermosaïc qui permettent de reconstituer des plaques de composites à partir des chutes et des rebuts de production. Ces plaques serviront alors de matière première à la fabrication de nouvelles pièces. Ce qui permet de tendre vers un cercle vertueux. Les chutes de production ne quittent plus l’usine mais constituent des matières premières prêtes à resservir.

Le procédé a notamment été optimisé avec Sogeclair pour traiter les déchets de production de trappes de réservoir d’avions, fabriquées en composites carbone-PPS. Bien que les matériaux recyclés ne puissent être employés pour leur usage initial en raison d’altérations de certaines propriétés mécaniques des composites durant notamment le processus de broyage, les matériaux recyclés peuvent être réorientés vers d’autres applications. On compte en effet pas moins d’une vingtaine de trappes d’accès sous les ailes d’un avion. « Les matériaux recyclés ayant servi à la fabrication des trappes de réservoir peuvent donc être employés pour la production de trappes d’accès techniques aux équipements électriques et hydrauliques, là où les contraintes mécaniques sont moins importantes. Les essais de qualification sont toujours en cours mais le processus est amorcé pour envisager un futur au recyclage des matériaux composites dans l’aéronautique », indique Christophe Cornu, Advanced materials & Components Engineering, Project Manager au Cetim.

Actuellement, les déchets de production provenant de Sogeclair sont recyclés sur les équipements du Cetim. Le recyclage des déchets sur les sites de production ou à proximité constitue un changement organisationnel important au sein de l’industrie aéronautique. Bien que cette transition nécessite encore une validation et s’inscrive dans une perspective à long terme, elle représente un changement de paradigme significatif qui pourrait ouvrir la voie à d’autres applications, étant donné qu’un avion comporte de nombreuses pièces en composite, telles que les accoudoirs et les coques de sièges ou les coffres à bagages. Leur fabrication à partir de composites recyclés ne compromettrait pas leurs performances tout en contribuant fortement à la décarbonation industrielle, en ligne avec les objectifs des feuilles de routes nationales et les réglementations en cours de déploiement. « Nous sommes fiers de participer à ce projet ambitieux avec le Cetim, en ligne avec notre volonté de contribuer à une mobilité plus sûre et plus durable. Nous développons ainsi des solutions pour le tri, le recyclage et la revalorisation de nos chutes de production, afin de diminuer l’impact environnemental des pièces actuelles et futures, » indique Sogeclair.

Le démonstrateur du projet Terra Preta est visible sur le stand du Cetim au JEC Hall 6 E107, sur le stand de Sogeclair  Hall 6 Q100 ainsi que sur l’espace Mobility Planet du salon.

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