La route de l'après pétrole – POP

L’objectif de POP est de formuler un liant alternatif au bitume d’origine pétrolière traditionnellement employé pour la construction des chaussées souples. Il s’agit de faire face à une raréfaction inéducable de la ressource qui conduit déjà à des ruptures d’approvisionnement de plus en plus fréquentes. Il est envisagé d’étudier un matériau alternatif pour une substitution totale mais également partielle. Afin de contribuer à la diminution de l’impact environnementales de la construction des chaussées, le liant alternatif développé dans le projet POP sera évalué en synergie avec les techniques de recyclage des chaussées anciennes et en lien avec des techniques moins énergivore employant le liant sous forme d’émulsion. Les impacts du projet seront de deux ordres : d’abord il est attendu que cette solution puisse permettre le stockage pour de nombreuses années de grandes quantités de carbone renouvelable et ensuite il est attendu que le projet POP permette de répondre à la demande sociétale de mobilité dans un monde sans pétrole.

Pour formuler ce matériau alternatif, l’idée principale est d’utiliser des sous-produits lipidiques (résidus d’extraction d’huile alimentaire, déchets agroalimentaires lipidiques, huile alimentaire usagée …). Les ressources employées dans POP n’ont pas encore fait l’objet de valorisation en technique routière pour une substitution totale du bitume. Il s’agira donc d’une première expérience mondiale de recherch e sur ce sujet. Des résultats préliminaires obtenus par les partenaires de POP ont permis de mettre en évidence un procédé de formulation basé sur la fonctionnalisation des acides gras et sur la production d’un gel lipidique par l’emploi d’un agent de consistance, lui-même biosourcé. Cette stratégie innovante doit être rationalisée afin d’être en mesure de moduler et d’optimiser les états rhéologiques visés. De plus, une nouvelle piste de valorisation de biomasses de type ligno-cellulosique est envisagée pour compléter la stratégie déjà initiée et ainsi avoir accès à de nouvelles formulations biosourcées qui bénéficiera d’une biomasse abondante et à bas coût. D’un point de vue scientifique, il s'agira d’étudier la modification chimique (association chimique et/ou physique d’amas moléculaires) des biomasses lipidiques et lignocellulosiques pour créer de nouvelles entités moléculaires avec lesquelles il sera possible d’atteindre les états rhéologiques visées. Une monté en échelle est prévu par l’utilisation d’un réacteur pré-industriel permettant de produire assez de matière pour effectuer les essais de formulation conventionnels sur enrobés routiers. Le liant alternatif bio-sourcé devra avoir le comportement typique d’un liquide viscoélastique thermosusceptible doté d’un forte capacité à dissiper les contraintes sous sollicitation mécanique. Plusieurs types de valorisation seront explorés en lien avec les problématiques environnementales de la construction routière : le recyclage par voie « chaude » où le bio-liant sera mis en œuvre à haute température (typiquement 150 °C) en mélange avec des agrégats d’enrobé (issus de route en fin de vie) et la voie « froide » où le liant sera utilisé (entre 20 °C et 60 °C) sous la forme d’émulsion huile dans eau. Finalement, les matériaux produits au cours du projet feront l’objet d’une évaluation technique, avec notamment des essais de résistance au vieillissement et à la biodégradation, mais également environnementale via une analyse du cycle de vie et des tests d’écotoxicité.