Thèse composite environnement
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Ecole Nationale des Ponts et Chaussées Année universitaire 2011/2012 Unité de recherche impliquée : Navier, équipe MSA Directeur de thèse : Jean-Francois Caron, Directeur de recherche Encadrement : Adélaïde Féraille Ecole doctorale : SIE _________________________________________________________________________ Titre du sujet: Analyse de cycle de vie des matériaux composites – Focus sur la fin de vie Domaine scientifique concerné : Matériaux, environnement Contexte de la thèse : Les matériaux composites font l’objet d’un nombre croissant d’applications dans le domaine de la construction. Le laboratoire Navier mène, depuis de nombreuses années, des travaux de recherche sur ces matériaux et leurs applications structurelles (exemple : gridshell, http://navier.enpc.fr/). Cependant, l’impact des matériaux composites sur l’environnement demeure peu maîtrisé. Des travaux sont en cours au laboratoire sur ce sujet et notamment en lien avec le groupe de travail de l’AFGC DIOGEN (Données d’Impact pour les Ouvrages de GENie civil, http://diogen.fr/). Ce groupe de travail se propose de mettre au point une base de données environnementale, à l’attention des acteurs du monde la construction, accessible à tous, et représentative des pratiques de construction française. Le travail proposé dans le cadre de cette thèse est centré sur l’étude des matériaux composites et de leur bilan environnemental. La première partie de la thèse sera l’occasion d’établir des données fiables sur les matériaux composites qui feront l’objet de l’étude (à priori, des pultrudés verre polyester ou vinylester) afin de réaliser une première Analyse de Cycle de Vie (ACV) d’une structure conçue en composite. En effet aujourd’hui il est très difficile d’obtenir des données sur ces matériaux encore peu utilisés dans la construction et faisant souvent l’objet de dispositions de confidentialités. La deuxième partie de la thèse se focalisera sur la fin de vie de ces matériaux, qui soulève notamment 2 questions essentielles : - Les scénarios à attacher à la fin de vie des ces matériaux : Ces matériaux sont composés d’une matrice et de fibres/renforts. L’hétérogénéité de ces matériaux rend son recyclage délicat. La séparation entre ces composants peut être difficile, indépendamment de la séparation du matériau composite au sein d’un ouvrage. La question de la fin de vie de ces matériaux est peu traitée actuellement et pose un grand nombre de questions. - Les méthodologies d’évaluation tenant compte de l’immobilisation des matières premières et de leur transformation difficilement réversible : lors de l’analyse de cycle de vie d’une structure utilisant des composites, la question de l’immobilisation du matériau pendant une durée de vie donnée n’est que très rarement traitée. Or dans le cas de matériaux à haute énergie grise cette prise en compte peut avoir son importance. La thèse s’intéressera à cette problématique en comparant différents matériaux de construction (probablement le béton, le bois, l’acier). Programme de la thèse : - Recherche bibliographique sur les matériaux composites, les procédés, les pratiques de recyclage existantes Analyse de cycle de vie d’une structure conçue en matériaux composites Etude des filières de recyclage existantes et potentielles Etude de l’impact environnemental des différents scenaris de fin de vie envisagés Prise en compte de l’immobilisation matière et comparaison entre matériaux.
