Alors que les producteurs et les transformateurs de fibres de chanvre recherchent des revenus supplémentaires grâce à l’utilisation de tiges entières, une nouvelle étude évaluée par des pairs suggère que certains déchets pourraient devenir des intrants pour des produits manufacturés de plus grande valeur.
L’équipe américaine et coréenne qui a mené la recherche a déclaré que les résultats montraient que les sous-produits du chanvre sous-utilisés pouvaient être convertis en « matériaux d’emballage en fibres moulées de haute performance composés entièrement de composants d’origine biologique ».
L'équipe de recherche est issue du Macromolecules Innovation Institute et du Département des biomatériaux durables de Virginia Tech, ainsi que du Département de l'alimentation et de la nutrition de l'Université Kyung Hee. L'étude a été publiée dans le Journal international des macromolécules biologiquesune revue à comité de lecture d'Elsevier, la société d'édition scientifique basée aux Pays-Bas.
Modèle moulé
L’équipe a fabriqué des « composites de fibres moulées entièrement biosourcés » à partir de sous-produits du chanvre industriel, puis a évalué les performances des matériaux sous des tests de pression, de flexion et d’impact. Les résultats suggèrent que les résidus de chanvre pourraient aider à fournir une nouvelle génération d’emballages moulés et de matériaux industriels plus solides à base de plantes.
Les travaux s'orientent vers un modèle de transformation dans lequel les flux secondaires de chanvre, tels que les fines, la poussière et autres résidus, contribuent à des revenus significatifs plutôt que d'être actualisés ou rejetés. Cela refléterait des secteurs agricoles matures tels que le maïs, qui a créé de la valeur grâce au carburant, aux aliments pour animaux, aux amidons et aux édulcorants, et le bois, dont les revenus proviennent du bois d'œuvre, de la pâte à papier, des granulés et des produits chimiques.
Cette même logique globale de l’usine est de plus en plus pertinente dans la transformation du chanvre, où les opérateurs continuent de rechercher de meilleures économies au-delà d’une seule production phare.
Changement d’emballage
Alors que les fibres libériennes de chanvre raffinées ont longtemps été testées et utilisées de manière limitée dans des composites respectueux de l'environnement, la nouvelle étude suggère que des flux résiduels de moindre valeur pourraient également trouver des débouchés plus larges et axés sur le volume dans les produits moulés tels que les emballages de protection, les plateaux, les panneaux légers, les substrats de meubles, les pièces intérieures d'automobile et les produits jetables.
Cela compléterait les efforts antérieurs axés sur les fibres libériennes dans les composites automobiles et industriels plutôt que de les remplacer.
Les auteurs ont déclaré que « le développement de systèmes de fibres moulées entièrement bio-dérivées à partir de sous-produits agricoles non ligneux reste limité et sous-exploré », soulignant une lacune que les résidus de chanvre pourraient combler.
Notant que « la plupart des systèmes de fibres moulées existants continuent de reposer principalement sur des pâtes dérivées du bois et, dans de nombreux cas, d'incorporer des additifs synthétiques », le rapport indique : « Il est impératif de développer une nouvelle génération de systèmes d'emballage en fibres moulées qui soient véritablement durables et exempts de produits chimiques toxiques. »
L’angle plus large de l’emballage s’aligne sur l’intérêt croissant pour la fibre de chanvre pour le papier, les emballages moulés et autres matériaux de substitution où l’échelle peut compter plus que le prix élevé.
Des résultats solides
En étudiant le matériau, les chercheurs ont trouvé un juste équilibre dans la quantité de chanvre à ajouter à ces formulations de moules. Trop peu de fibres affaiblissaient la structure, tandis qu’une trop grande quantité créait des irrégularités.
Selon l'étude, une formule de milieu de gamme optimisée a atteint une résistance à la compression supérieure à celle de nombreux matériaux de pâte moulée conventionnels cités dans des recherches antérieures, avec une résistance à la flexion presque doublée par rapport aux versions plus légères.
Ces résultats s'ajoutent à un nombre croissant de travaux suggérant que l'avenir commercial du chanvre pourrait dépendre autant de l'utilisation intelligente des sous-produits et des flux secondaires que des seuls marchés de fibres longues de qualité supérieure.
