ARCHIVÉ - Une empreinte carbone plus légère grâce à un nanopolymère

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Le 01 février 2011 — Ottawa (Ontario)

C’est la fibre miracle de la nature : un polymère biodégradable léger et durable, plus solide que l’acier. 

La cellulose nanocristalline, ou CNC, est une ressource renouvelable et recyclable susceptible de rehausser la performance d’à peu près tout, de la carrosserie des automobiles aux pièces d’avion, en passant par la peinture, les adhésifs et les résines. Même les articles médicaux comme les pansements adhésifs et la gaze pourraient en bénéficier. 

Grâce à un procédé de fabrication du CNRC exploité sous licence, la société de biotechnologie Bio Vision Technology inc. produit maintenant de la cellulose nanocristalline de haute qualité pour les institutions de recherche et les entreprises qui étudient des applications lucratives pour ce matériau. 

« Bio Vision souhaite développer de nouveaux bioproduits qui remplaceront ou complèteront les dérivés pétrochimiques », explique Stephen Allen, vice-président de la technologie de l’entreprise. « Il suffirait de remplacer deux pour cent des polymères venant actuellement de la pétrochimie pour que nous réduisions sensiblement notre empreinte carbone. » 

Un autre avantage potentiel est que la CNC ouvre la porte à l’exploitation des résidus agricoles et forestiers. 

L’agent technique de l’IRB-CNRC Sabahudin Hrapovic utilise un microscope électronique à transmission pour observer la taille et la distribution des nanocristaux de cellulose.

L’agent technique de l’IRB-CNRC Sabahudin Hrapovic utilise un microscope électronique à transmission pour observer la taille et la distribution des nanocristaux de cellulose.

La cellulose nanocristalline est un élément fondamental de la cellulose, le polymère organique le plus abondant sur Terre. La cellulose présente des zones cristallines et non cristallines (amorphes). On obtient la CNC en retirant la cellulose amorphe pour ne laisser que des nanocristaux ressemblant à de minuscules aiguilles. 

À propos du Programme national sur les bioproduits

Le Programme national sur les bioproduits (PNB) rassemble des chercheurs de Ressources naturelles Canada, d’Agriculture et agroalimentaire Canada, du CNRC, de l’industrie et de diverses universités canadiennes. Bio Vision n’est qu’un exemple de la manière dont le PNB concourt à transformer les fibres naturelles des industries agricole et forestière en produits de grande valeur, sans danger pour l’environnement. Ces technologies ont été développées au Canada pour les marchés nationaux et internationaux de l’automobile, de l’aérospatiale et de la construction.

Simplifier le procédé 

Les premières méthodes élaborées pour extraire la CNC recouraient à l’acide sulfurique pour dissoudre la cellulose amorphe. Pareille approche est toutefois coûteuse, plus dommageable pour l’environnement et difficile à mettre en application à l’échelle industrielle. Les scientifiques de l’Institut de recherche en biotechnologie du CNRC (IRB-CNRC), à Montréal, ont voulu simplifier le procédé. Résultat : une méthode en une étape faisant appel à un oxydant pour donner une fibre de qualité supérieure appelée « CNC carboxylée ». 

L’agente technique Mélissa Filiatrault inspecte un réacteur servant à fabriquer de la cellulose nanocristalline dans l’usine pilote environnementale de l’IRB-CNRC.

L’agente technique Mélissa Filiatrault inspecte un réacteur servant à fabriquer de la cellulose nanocristalline dans l’usine pilote environnementale de l’IRB-CNRC.

« L’approche du CNRC est moins onéreuse, moins polluante, plus simple et plus facile à mettre à l’échelle, reprend M. Allen. Qui plus est, elle donne un produit final plus uniforme – chaque fibre mesure environ 150 nanomètres de longueur et 5 de largeur – qui se prête davantage aux applications industrielles. » 

« La CNC carboxylée se travaille aussi plus aisément que celle obtenue avec l’acide sulfurique, parce qu’elle possède une ‘poignée’ chimique à laquelle d’autres composés peuvent se fixer pour donner de la CNC sur mesure convenant à diverses applications et pouvant être utilisée comme optimiseur de performance. » 

Outre sa robustesse et sa durabilité, la cellulose nanocristalline réfléchit la lumière, ce qui en permet l’usage dans la pellicule optique réfléchissante employée sur les passeports, les cartes de crédit et le papier-monnaie. « Le matériau étant biodégradable, on pourrait aussi s’en servir pour administrer des médicaments précis qu’on associerait à la poignée carboxyle », conclut M. Allen.

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Renseignements : Relations avec les médias
Conseil national de recherches Canada
613-991-1431
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