Cette année, cela a pris du temps, mais l’arrivée du froid hivernal en Espagne est déjà une réalité et remet une fois de plus en question le niveau d’efficacité énergétique des bâtiments. Malgré l’amélioration continue des matériaux et des techniques pour favoriser une température stable, ce qui implique de grandes économies en climatisation, il reste encore de nombreuses habitations et bureaux dans lesquels la facture de gaz monte en flèche en raison d’une isolation insuffisante.
L’une des méthodes les plus courantes pour améliorer la qualité de vie dans un immeuble et encourager être chaud en hiver et frais en été, en maintenant une dépense énergétique minimale, est l’installation de panneaux isolants, tant sur les murs qu’au sol et au plafond. Le problème est que, souvent, ceux-ci sont fabriqués avec des dérivés du plastique ou avec des éléments comme la laine de roche ou la fibre de verre, dont la production est très polluante et nocive pour l’environnement.
Pour atténuer les émissions de gaz à effet de serre et favoriser de nouveaux usages, les spécialistes de la discipline misent de plus en plus sur des matériaux naturels, recyclés et performants. C’est le cas d’une équipe composée de chercheurs de l’Université Moulay-Ismaïl de Meknès et de l’Université de Rabat, au Maroc, qui a étudié l’efficacité des panneaux fabriqués à partir de cartons réutilisés et de déchets de palmiers dattiers. De plus, ce faisant, ils ont éliminé le besoin de produits chimiques ou d’additifs supplémentaires, avec des résultats surprenants.
Matériaux recyclés
Le palmier dattier fait partie de la culture marocaine depuis des siècles, et la production et la vente de dattes sont un levier de développement socio-économique pour ce pays d’Afrique du Nord. Rien que dans la province d’Errachidia, on compte plus de 1,5 million d’arbres de cette espèce, soit l’équivalent de 25% du patrimoine national. Malgré son importance et les près de 70 000 hectares qu’occupe sa culture à travers le Maroc, Les déchets générés par cette ressource sont sous-utilisés. Du moins jusqu’à présent, puisque l’intention des chercheurs est justement de tirer profit de divers éléments, comme les grappes, les troncs, les pétioles et les fibres du bois de palmier.
Dans le cas du carton, le gaspillage est également clairement excessif. Parmi les plus de 30 millions de tonnes de déchets que le Maroc accumule chaque année, l’un des éléments les plus notables est précisément celui de cette matière. ET le taux de recyclage du pays dans ce cas n’est que de 25%bien inférieur à la moyenne des pays de l’Union européenne, où il atteint 70 %.
Palmiers dattiers au Maroc Monique Pouzet / iStock Omicrono
Pour l’étude, qui vient de paraître dans la revue scientifique Journal of Cleaner Production, les ingénieurs Abderrahim Benallel, Amine Tilioua et Mohammed Garoum ont décidé de récupérer la biomasse résiduelle des palmiers dattiers d’Errachidia. Pour obtenir de meilleurs résultats, ils l’ont mélangé à de la cellulose issue de déchets de carton, dans le but d’obtenir à terme des panneaux d’isolation thermique et acoustique performants et utiliser de l’eau comme seul liant.
Mélange et tests
Pour trouver les meilleures proportions de chaque élément, Les scientifiques ont réalisé cinq mélanges différents, chacun avec quatre épaisseurs différentes, et testé ses propriétés dans plusieurs expériences en laboratoire. Ainsi, ils ont évalué la conductivité et la diffusivité thermique, la perte de transmission, le coefficient d’absorption acoustique ou les taux d’absorption d’eau, pour connaître en détail sa viabilité en tant que produit final. Pour ce faire, ils ont utilisé des techniques telles que l’analyse du flash laser, la méthode du plan chaud ou encore le tube à impédance acoustique.
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Pour mieux comprendre leurs propriétés structurelles, ils ont également utilisé la microscopie électronique à balayage (MEB), ce qui leur a permis observer et analyser la microstructure de ces matériaux composites innovants. Les résultats étaient « très prometteurs » selon Benallel, auteur principal de l’étude.
Les différents composés, d’une densité comprise entre 226,6 et 312,8 kg/m3, ont atteint une conductivité thermique variant entre 0,074 et 0,081 W/mK. Concernant les essais acoustiques, son coefficient de perte de transmission acoustique était supérieur à 5 dB dans une gamme de fréquence de 500 à 1400 Hz. L’absorption acoustique, quant à elle, a atteint plus de 0,4 dans une gamme de fréquence de 200 à 1400 Hz. Ils sont des chiffres similaires voire légèrement meilleurs que ceux obtenus par les panneaux hautes performances Fabriqué avec des matériaux non recyclés.
Schéma de l’étude sur les panneaux isolants en fibre de palme et carton Université Moulay-Ismaïl Omicrono
Pour mesurer la densité de chacun des composés, ils ont utilisé un four pour les sécher à une température uniforme de 50°C. Ainsi, ils ont découvert que cette caractéristique varie de 226,6 à 312,8 kg/m3, tandis que la capacité d’absorption d’eau capillaire s’élevait à 203 % après six heures d’immersion dans l’eau. Cela implique qu’ils résistent bien à l’humidité et qu’ils ne perdent pas dans ces cas leurs propriétés thermiques ou acoustiques. Les tests ont également permis définir l’épaisseur optimale des feuilles isolantes, avec des modèles compris entre 20 et 80 mm.
Une fois tous les tests effectués, qui Ils ont pris en compte le cycle de vie et la durabilité de chaque composéles chercheurs sont parvenus à « développer et caractériser de nouveaux matériaux d’isolation thermique et acoustique utilisant un mélange de déchets de carton et de fibres extraites du bois de palmier dattier », comme l’explique l’étude.
Le plus efficace, compte tenu de toutes les données, était le Fabriqué à partir de 60 % de fibres de palmier dattier et 40 % de cartonqui permettra à l’avenir de concevoir des panneaux fabriqués avec ces matériaux qui, en plus d’être bénéfiques pour l’environnement, seront plus abordables et offriront une meilleure isolation thermique et acoustique.
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