La CCIC chinoise développe une technologie de recyclage à haute valeur ajoutée pour les déchets de fibres de carbone 12k-48k

fr.wedoany.com Rapport : L’équipe du professeur Yi Xiaosu du Centre d’innovation technologique pour les fibres de carbone et les composites du delta du Yangtze (Yangtze River Delta Technology Innovation Center for Carbon Fibre and Composites, CCIC) a dévoilé une technologie complète de recyclage et de refabrication visant à répondre à quatre problématiques de l’industrie des fibres de carbone : la forte consommation d’énergie, les émissions de carbone élevées, les coûts élevés des matières premières et le recyclage à faible valeur ajoutée des matériaux mis au rebut.

La production d’un kilogramme de fibre de carbone vierge à base de polyacrylonitrile (PAN) nécessite 318,2 mégajoules d’énergie et génère près de 20 kilogrammes d’émissions de carbone ; la phase de production représente environ 60 % des émissions de gaz à effet de serre sur l’ensemble du cycle de vie des composites. Actuellement, la Chine représente plus de 50 % de la capacité mondiale de production de fibres de carbone en service, et l’industrie est confrontée à une pression pour évoluer vers un modèle à faibles émissions de carbone. Le prix de vente de 11 à 17,5 dollars par kilogramme de fibre de carbone vierge constitue également un obstacle de coût pour son application à grande échelle dans l’allègement des véhicules. Les procédés de recyclage conventionnels ne permettent d’obtenir que des produits bas de gamme tels que des composites de moulage par injection à fibres courtes et des feutres de fibres coupées, rendant difficile la réintroduction des matériaux dans des segments à forte valeur ajoutée comme les tissus de fibres de carbone et les préimprégnés.

Le produit technologique clé de cette annonce est le ContRGF. Ce brevet permet de transformer les déchets de fibres de carbone coupées en faisceaux de filaments continus, avec des spécifications couvrant de 12k à 48k, les fibres obtenues présentant une résistance à la traction de 2,0 à 3,5 GPa et un module de 200 à 350 GPa, conformes aux normes industrielles chinoises pour les fibres de carbone à gros torons. En combinant le ContRGF avec la résine époxy biosourcée à base de colophane développée dans le cadre du projet de coopération sino-européenne ECO-COMPASS, il est possible de produire un composite écologique appelé ContRPMC. Ce composite vert peut également libérer des composants à haute valeur ajoutée par dégradation catalytique douce, formant ainsi une chaîne d’économie circulaire. L’équipe a déjà réalisé et validé des pièces d’allègement automobile et des éléments structurels aérospatiaux.

La CCIC indique que les tissus de marque ContRGF sont compatibles avec les principaux procédés de fabrication de composites tels que le moulage au contact, le moulage par compression, le formage sous vide et le moulage par injection de résine liquide (RTM), et que les lignes de production existantes peuvent les utiliser sans modification majeure. Les marchés cibles couvrent l’automobile, le transport ferroviaire, la marine, l’électroménager, les articles de sport et les pièces d’intérieur d’aéronefs.

Actuellement, la CCIC a construit une première installation de dégradation catalytique à l’échelle laboratoire, équipée de chambres de traitement personnalisées pouvant s’adapter à différentes géométries et tailles de déchets composites, permettant le recyclage intégral des composants ; une ligne de tissage de fibres de carbone recyclées à l’échelle pilote a également été mise en service pour la production en petites séries de tissus ContRGF et de préimprégnés.

L’équipe a récemment fabriqué un démonstrateur de capot automobile en composite hybride. Selon le professeur Yi Xiaosu, directeur général de la CCIC, la peau extérieure de ce démonstrateur utilise un tissu de fibres de carbone vierges pour garantir une qualité de surface de classe A, tandis que le matériau de cœur de la structure interne utilise principalement du ContRGF, avec un rapport entre fibres vierges et fibres recyclées d’environ 1:2 à 1:3, conciliant qualité de surface, propriétés mécaniques et coût. Outre le capot, l’équipe a également développé plusieurs prototypes de pièces automobiles et de composites non structurels pour l’aéronautique.

Le docteur Liu Ziqian, directeur de la coopération industrielle de la CCIC, a déclaré que cela offrait une nouvelle voie de mise en œuvre pour le recyclage à faible coût et à faibles émissions de carbone des composites époxy. L’équipe continuera à faire progresser la maturité technologique et à explorer, avec des partenaires de la chaîne de valeur nationaux et internationaux, les opportunités de marché pour les composites à fibres de carbone recyclées.

En novembre 2025, la CCIC a signé un accord de coopération stratégique avec Michelin (Shanghai) Polymers Co., les deux parties s’engageant à mener des recherches conjointes et une industrialisation autour de systèmes de résines biosourcés, non toxiques et hautes performances.