Des chercheurs suisses développent un matériau qui pourrait rendre les avions recyclables

Les composants d’avions et de trains fabriqués à partir de matériaux composites pourraient éviter la mise en décharge et l’incinération. Des chercheurs suisses ont mis au point un matériau multicouche qui combine les propriétés exigées par les fabricants de moyens de transport et un procédé permettant de récupérer ses composants à la fin de la vie d’une pièce.

Les Laboratoires fédéraux suisses pour la science et la technologie des matériaux, connus sous le nom d’EMPA, ont annoncé cette mise au point le 1er septembre 2026. Ces travaux s’attaquent à un problème récurrent dans la fabrication de moyens de transport. Les structures composites sont légères, résistantes et ignifuges, mais leurs composants sont difficiles à séparer une fois liés entre eux.

Cette difficulté est importante dans l’aviation, où la réduction du poids contribue à limiter la consommation d’énergie, et dans le transport ferroviaire, où les panneaux et les structures intérieures doivent résister à des conditions d’exploitation exigeantes. Les pièces composites classiques reposent souvent sur des résines époxy qui ne peuvent être ni fondues ni dissoutes après durcissement. Elles finissent donc souvent en décharge ou sont incinérées.

Le matériau de l’EMPA intègre dans la résine une molécule contenant du phosphore. Cet additif confère une résistance au feu et permet, dans des conditions contrôlées, de ramollir à nouveau la résine durcie et de lui redonner une forme. Selon les chercheurs, le matériau satisfait aux exigences actuelles en matière de sécurité incendie et conserve des propriétés mécaniques presque équivalentes à celles d’une résine époxy classique.

Trois couches conçues pour cet usage confèrent au matériau une structure adaptée au transport. Au centre se trouve une structure alvéolaire en aramide résistante à la chaleur, légère et servant de support aux couches externes. Des couches de fibres de verre ou de carbone assurent le renforcement, tandis que la résine époxy lie l’ensemble pour former un composite rigide.

La principale modification concerne la chimie de la résine. Les chercheurs y ont ajouté une molécule contenant du phosphore, qui modifie le comportement de l’époxy après son durcissement. Dans des conditions définies, faisant intervenir de la chaleur et un solvant, la résine peut à nouveau être ramollie. Les couches peuvent alors être séparées et le matériau remodelé, une possibilité généralement absente des résines époxy durcies classiques.

Le procédé vise à récupérer les principaux composants du composite plutôt qu’à éliminer le panneau fini en un seul bloc. L’EMPA indique que la structure alvéolaire en aramide et les fibres de verre ou de carbone peuvent être récupérées après la décomposition. Cette récupération pourrait offrir davantage de possibilités aux fabricants pour réparer, reconstruire ou remplacer des composants.

Les résultats publiés répondent également à un obstacle majeur à l’utilisation dans le secteur des transports. Le nouveau matériau satisfait aux exigences actuelles en matière de sécurité incendie, et ses performances mécaniques sont décrites comme presque équivalentes à celles d’une résine époxy classique. La source ne fournit pas de taux de récupération chiffré, de bilan énergétique ni d’estimation des émissions sur l’ensemble du cycle de vie.

La récupération des fibres et de la structure alvéolaire pourrait réduire la charge liée à l’élimination des pièces composites. Les constructeurs d’avions et de trains utilisent ces matériaux parce qu’ils répondent simultanément à plusieurs exigences de performance. Le traitement en fin de vie reste difficile, car, dans les systèmes classiques, la résine lie définitivement les couches entre elles.

Un composite recyclable pourrait élargir les possibilités pour les pièces arrivées au terme de leur durée de service. Les fibres de verre ou de carbone et la structure en aramide récupérées pourraient potentiellement réintégrer les chaînes de production, tandis que la capacité de la résine à se ramollir et à être remodelée pourrait permettre de réutiliser le matériau fini. Le projet vise, selon ses responsables, à recycler intégralement les composants du composite.

D’après les informations publiées par l’EMPA, le bénéfice environnemental reste une perspective plutôt qu’un résultat mesuré. La source ne donne aucun chiffre sur les volumes qui éviteraient la décharge ou l’incinération, la consommation d’énergie ou les émissions de gaz à effet de serre. Ces données seront importantes lorsque les fabricants compareront le nouveau procédé à la production de fibres, de résine et de structures alvéolaires vierges.

Cette approche pourrait aussi être pertinente au-delà de l’aviation. L’EMPA étudie des applications possibles de ce plastique dans les secteurs de l’énergie et de la construction, qui utilisent également des composants composites légers, ignifuges et durables. Tout bénéfice climatique plus large dépendra des systèmes de collecte, de la récupération des solvants et de l’énergie nécessaire au traitement du matériau.

Le passage à l’échelle déterminera si le matériau de laboratoire pourra être utilisé dans les avions et les trains. L’EMPA présente la fabrication et le recyclage à plus grande échelle comme la prochaine étape du projet. Il faudra démontrer que le matériau peut être produit de manière uniforme et récupéré efficacement au-delà des échantillons de laboratoire.

Les fabricants de moyens de transport auront également besoin de données couvrant l’ensemble de la durée de vie d’un composant. Les résultats publiés établissent que le composite satisfait aux exigences actuelles en matière de sécurité incendie et possède des propriétés mécaniques proches de celles d’une résine époxy classique. Une adoption commerciale nécessitera que l’équipe de recherche et ses partenaires industriels transforment ces résultats en procédés de production et de récupération reproductibles, adaptés à des composants réels.

Elantas, partenaire industriel du projet, y participe aux côtés de l’EMPA, avec le soutien financier d’Innosuisse. Ce partenariat lie directement les travaux au développement industriel, tandis que les chercheurs continuent d’étudier des applications dans d’autres secteurs.

Aucun calendrier de commercialisation n’a été communiqué. La suite passe donc par le passage à l’échelle, la validation des procédés et des essais adaptés à chaque application. Si ces étapes aboutissent, la Suisse pourrait apporter une solution matérielle à un problème que rencontrent les exploitants d’avions et de trains dans le monde entier : préserver les avantages des composites avancés tout en créant une filière concrète pour leur fin de vie.