Yvan Chalamet, créateur d'une plateforme scientifique unique : FluSCritexRencontre

Yvan Chalamet, enseignant-chercheur à l’Université Jean Monnet en science des matériaux à la faculté des Sciences et Techniques et au laboratoire Ingénierie des Matériaux Polymères (UJM, CNRS, Lyon 1, INSA Lyon), pilote la nouvelle plateforme scientifique FluSCritex unique dans cette configuration, installée et disponible au bâtiment des Forges sur le campus Manufacture. Cette plateforme répondant à un enjeu sociétal environnemental est accessible aux chercheurs et aux entreprises.

Pouvez-vous nous expliquer comment est née la plateforme FluSCritex et comment elle fonctionne ?

Depuis de nombreuses années, nous travaillons au laboratoire Ingénierie des Matériaux Polymères, sur le campus Métare, avec une extrudeuse pour modifier les propriétés des matériaux. Par exemple, nous ajoutons un plastifiant, une molécule non réactive, qui permettait de modifier les propriétés physiques du matériau en le rendant plus souple. Nous utilisons cette technologie notamment pour rendre les films plastiques biodégradables. Ces petites molécules peuvent être remplacées par du C02 dont les changements d’état sont intéressants pour séparer les contaminants, au sein d’un autoclave.
Notre innovation avec FluSCritex réside dans le fait de faire cette manipulation en continu en extrudeuse !

Cette nouvelle extrudeuse, unique sous cette configuration-là, car adaptée pour monter très haut en pression, a été installée après la livraison du bâtiment des Forges sur le campus Manufacture, en 2021. L’Université Jean Monnet a soutenu ce projet en nous mettant à disposition une salle adaptée à son usage. Insonorisée pour limiter le bruit aux autres usagers du bâtiment, elle bénéficie par ailleurs d’un circuit d’eau glacée, d’un système de circulation de l’air spécifique étant donné que des produits chimiques y sont traités. Le soutien financier de la Région Auvergne-Rhône-Alpes a également permis la réalisation de ce projet.
Cette plateforme s’intègre au dispositif IRICE (Installation de Recherche et d’Innovation Centrée Entreprises), qui rassemble des structures pilotées par la recherche dédiée à une application industrielle. Il s’agit de mettre à disposition des entreprises un matériel de haut niveau ainsi que des équipes de recherche qui vont les aider à développer des technologies. 

À quels enjeux sociétaux et environnementaux répond la création de cette plateforme technologique ?

L’objectif de FluSCritex est de répondre aux enjeux de recyclage de l’industrie des matières plastiques. Sa vocation est de proposer une solution qui couple le procédé continu d’extrusion et l’état supercritique du CO2 afin de dépolluer des matières plastiques afin de recycler des matières post-consommation du secteur alimentaire.

À qui est destinée la plateforme ?

La plateforme FluSCritex propose des offres de services aux entreprises de l’industrie de la plasturgie et de la fabrication des matières plastiques qui ont des besoins de recyclage et de purification. Nous travaillons beaucoup en réseau, par le biais des pôles de compétitivité notamment, ce qui permet de faire connaître les spécificités de la plateforme. Et, du fait que la législation incite depuis un certain temps au recyclage des matériaux polymères (matériaux issus de la chimie organique essentiellement), la plateforme suscite un réel intérêt pour les entreprises. En effet, les matériaux polymères étant très longs à se dégrader, il est nécessaire aujourd’hui pour les entreprises de les dépolluer et de les recycler afin d’éviter qu’ils ne soient enfouis ou brûlés.

Les manipulations étant assez techniques, c’est l’équipe de la plateforme qui s’en charge. Elle est constituée d’un personnel permanent, qui est accompagné dans une optique de formation, d’une équipe de doctorant, post-doctorant et stagiaire de Master.

Face à la montée en puissance des études générée par la plateforme et pour répondre aux différentes questions scientifiques soulevées, un projet de « chaire de professeurs junior » dédié aux procédés et sciences des matériaux a été sélectionné par le Ministère de l’Enseignement Supérieur, de la Recherche et de l'Innovation. La chaire rattachée au laboratoire IMP, visera à développer des nouveaux matériaux et procédés à faible impact environnemental, pour accroitre le recyclage des polymères ou améliorer l’efficacité du procédé par intégration de plusieurs fonctions en une seule opération pour réduire la consommation d’énergie lors de leur mise en œuvre par exemple. Au-delà de la prestation de service, il est important de préciser que notre modèle de plateforme consiste à faire de la recherche, pour permettre notamment à notre laboratoire IMP d’acquérir de nouvelles connaissances à travers une recherche basée sur une technique particulière.

La plateforme a pour ambition de recycler les matériaux polymères 

Quels sont les projets phares de la plateforme ?

Nous travaillons en collaboration avec plusieurs entreprises de la Haute-Loire notamment, à recycler des films plastiques pour en faire un matériau réutilisable et désodorisé grâce au C02.

Nous avons également un projet de recyclage du caoutchouc des pneumatiques, qui, grâce à la plateforme, est régénéré et désodorisé pour devenir un caoutchouc réutilisable qui servira à faire, par exemple, des joints de pare-brise ou de portes.
Nous collaborons aussi avec de grands groupes français et élaborons des projets académiques avec le laboratoire CP2M de CPE Lyon. Ainsi, dans le cadre d’une thèse financée par l’Institut Carnot Ingenierie@Lyon, nous menons actuellement une étude qui vise à utiliser le CO2 comme réactif. L’objectif est d’apporter de nouvelles propriétés aux matériaux polymères.
À la rentrée, nous nous intéresserons à la décoloration des tissus avec le CO2, les couleurs étant problématiques pour le recyclage des textiles.

Focus sur le bâtiment des Forges

Au terme de deux années de travaux, le bâtiment des Forges, situé sur le campus Manufacture de l’Université, au cœur du quartier créatif à Saint-Étienne, a été inauguré en janvier 2021. Il abrite plusieurs structures et projets, permettant tous les stades de la création et de l’innovation, favorisant les ponts et les synergies entre eux, tout cela au service de la formation, de la recherche, des entreprises et de l’entrepreneuriat. Ainsi, sont présents au bâtiment des Forges de l’UJM :
> La faculté des sciences et techniques
> 3 plateformes technologiques, dont FluSCritex
> Un learning center
> La Fondation de l’Université Jean Monnet
> Le projet ARTS (Arts, Recherche, Territoires, Savoirs) qui associe des laboratoires de recherche, des écoles supérieures d’art et des institutions culturelles, autour des arts et des sciences.
> La Fabrique de l’innovation, dispositif de l’Université de Lyon à Saint-Étienne
> L’incubateur Use’in UJM qui héberge et accompagne des startups innovantes
> Une partie du laboratoire commun LAMCID (CNRS, HID Global, Laboratoire Hubert Curien, UJM) pour sécuriser les documents est hébergé dans ce bâtiment