University of Bath – les progrès sur le prototype 3

Le projet SB&WRC est soutenu par le programme européen Interreg VA France (Manche) Angleterre et bénéficie d’un soutien financier du FEDER.

L'Université de Bath se concentre sur la conception et la production d'un isolant thermique pour les bâtiments conçu à partir de paille de blé. Cette paille de céréales est disponible dans la région Interreg (Manche) du nord de la France et du sud de l'Angleterre avec une estimation d'environ 3,3 millions de tonnes dans la région française d'Interreg et d'environ 2,3 millions de tonnes dans la région anglaise d'Interreg.

Les travaux de recherche actuels ont porté sur la caractérisation de la paille comme matière première, avant d'étudier la balle de paille comme prototype de matériau d'isolation. Certaines propriétés physiques, biochimiques et hygriques de la paille française et de la paille anglaise sont évaluées et comparées entre elles. Les deux pailles sont visiblement différentes dans leur couleur, avec le jaune français tandis que la paille anglaise est plus grise; cette différence est très probablement due au stockage de la paille après la récolte. Leur teneur en humidité initiale, autour de 9% pour la paille anglaise et de 24% pour la paille française, est également différente. Leur bio-composition, à savoir leur teneur en cellulose, en hémicellulose et en lignine, sera évaluée avec la méthode Van Soest (Van Soest et al., 1991). Seule la paille anglaise a été testée jusqu'à présent: elle est principalement composée de cellulose (54%), l'hémicellulose (27%) et de lignine (9%) en sont les autres constituants majeurs.

La performance hygrothermique d'un matériau est fortement influencée par sa porosité, l'accent a donc été mis sur la compréhension de ces propriétés. La distribution de la taille des pores de la paillette est évaluée au moyen de la porosimétrie à intrusion de mercure (MIP) qui consiste à mesurer le volume de mercure pénétrant dans les pores d'un matériau en fonction de la pression appliquée. Les pailles anglaises et françaises ont une distribution de taille de pores similaire avec un diamètre moyen de 157 nm pour la paille anglaise et de 117 nm pour la paille française. La densité d'une pièce de paille individuelle peut également être trouvée avec le test MIP. La densité réelle de 1,43 g.cm-3 est obtenue pour la paille anglaise et de 1,40 g.cm-3 pour la paille française, ce qui conduit à une porosité calculée de 79% et 86% respectivement.

Cette différence de porosité est mise en évidence par l'absorption d'eau de la paille par immersion. Après 48h d'immersion, la paille française absorbe 390% de son poids alors que la paille anglaise n'absorbe que 290%. Alors que l'adsorption de l'eau peut conduire à la biodégradation, il existe de nombreuses autres propriétés bénéfiques pour la régulation de l'environnement intérieur, grâce à la sorption d'humidité gazeuse. Enfin, la capacité de la paille à stocker l'humidité est évaluée par la mesure des isothermes de sorption-désorption réalisée avec l'instrument Dynamic Sorption Vapeur, qui utilise des échelles très précises pour peser la paille à mesure que l'humidité relative augmente et diminue. Avec sa porosité, la paille semble avoir une très bonne propriété hygrique avec une bonne capacité de sorption (21% d'humidité à 95% d'humidité relative pour la paille anglaise). Cela devrait jouer un rôle positif dans la régulation de l'humidité d'un environnement intérieur.

Les prochaines étapes de l'enquête porteront sur le pressage de la paille et l'étude des propriétés hygrothermiques en fonction de l'orientation de la paille dans le matériau isolant prototype.