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Le laboratoire où vieillissent les composites

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Le laboratoire où vieillissent les composites

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Et si une partie du destin des énergies marines renouvelables se jouait dans un laboratoire de l'Ifremer spécialisé dans le vieillissement des matériaux ? Le spécialiste des composites, Peter Davies, nous emmène au coeur d'un site d'essais qui fait référence dans le monde.

 

Qui est aussi avancé dans la connaissance et le vieillissement des matériaux composites, des élastomères, des cordages et des adhésifs dans le monde ? Peter Davies fait mine de chercher. Il ne le dira pas : le laboratoire d'Ifremer auquel il appartient évolue à la pointe dans ce domaine. Ce ne sont pas les enjeux qui manquent : de l'exigeant monde de l'offshore en passant par la construction navale et l'émergence des énergies marines renouvelables. Une pale d'hydrolienne est-elle capable de rester dans l'eau et de fonctionner pendant 20 ans, avec un minimum d'entretien ? Jusqu'à quel point la peau en carbone d'un voilier supportera-t-elle les chocs répétés dus aux vagues et à la vitesse ? Quels types de matériaux doivent choisir les industriels de la plaisance pour garantir suffisamment de longévité aux coques en fibre de verre ? Et les cordages soumis aux charges et aux efforts répétés des installations offshore ou matériels d'exploration océanographique ?

 

Accélérateur temporel

 

Les champs d'applications sont illimités. Ils s'étendent jusqu'au développement actuel des bio composites, des fibres naturelles et des résines bio-sourcées. Le laboratoire teste leur vieillissement et leur durabilité, à l'aide de moyens et de process développés depuis plus de 20 ans. Pour le moment, d'après les récentes immersions en temps accéléré, les matériaux dits « naturels » se dégradent plus rapidement que le bon vieux carbone. La fibre de lin et les résines moins polluantes ont encore du mal à tenir la marée. En stockant dans une eau de mer chauffée entre 25 et 80 degrés des échantillons de matériaux composite, on accélère le processus naturel de vieillissement à température ambiante (la porosité à l'eau). Ces bacs à eau de mer réchauffés permettent de gagner de précieuses années pour des projets industriels qui cherchent à utiliser les meilleurs composants pour développer leur technologie. À 60 degrés, la pièce sera soumise à un vieillissement huit fois supérieur à la normale. Le fabricant d'hydroliennes Sabella saura, dans moins d'un an, si ses matériaux peuvent supporter au moins 20 années d'immersion. Ce vieillissement accéléré de tel ou tel composant permet de recadrer le choix des composants ou de modifier le processus de fabrication. Plus l'eau est chaude, plus elle agit sur les matériaux immergés. Idem pour l'eau douce, encore plus intrusive que l'eau salée.

 

Tester et comprendre

 

Le laboratoire reçoit, du monde entier, des échantillons à tester pour mesurer la capacité de résistance ou tenter d'expliquer une rupture ou une détérioration inexpliquée. Des échantillons du voilier brisé en deux de Bernard Stamm sont actuellement testés, selon différents scénarios, afin de tenter d'apporter une explication. Les essais réalisés dans ce laboratoire d'Ifremer permettent aux industriels d'adapter le choix et les processus d'assemblage des matériaux. Et la démarche est similaire lorsqu'il s'agit de tester la résistance, la durabilité d'un collage, la longévité d'un joint ou la résistance d'un cordage immergé à grande profondeur, comme d'un élastomère qui équipera un engin houlomoteur, par exemple. Pas le droit à l'erreur puisque de la fiabilité des engins immergés découleront les notions de rentabilité ou tout bonnement la réussite d'une industrie en plein développement.

 

Un reportage de Stéphane Jézéquel de la rédaction du Télégramme

IFREMER | Actualité de l'institut de recherche marine