Michelin et la recherche publique étudient les particules d’usure des pneus

Michelin et la recherche publique étudient les particules d’usure des pneus

Fruit d’une collaboration entre Michelin, le CNRS et l’Université Clermont Auvergne et les chercheurs du laboratoire « BioDLab » analysent les effets de la dégradation des gommes des pneumatiques. Créée en mai dernier à Clermont-Ferrand, l’unité a été inaugurée le 6 décembre 2023.

BioDLab
BioDLab : un partenariat public/privé pour accompagner la production de matériaux innovants et durables - Crédit photo : Michelin

Intempéries, lumière directe du soleil, graviers et nids de poule, bords de trottoirs, démarrages brusques et freinages d’urgence… Michelin le sait mieux que quiconque, les pneumatiques sont soumis à rude épreuve tout au long de leur vie… Si, en moyenne, on admet qu’un bon pneu parcourt environ 50 000 km au cours de sa vie, cela peut en fait varier sensiblement et cette variabilité ne dépend pas uniquement de la conception et de la qualité du produit mais aussi des conditions d’usage : type de conduite, conditions climatiques et type de revêtements.

Pour garantir la sécurité à l’automobiliste, le pneu doit d’abord adhérer à la route avec pour conséquence, une érosion générant des particules d’usure. Alors, que deviennent ces particules ? Pour répondre à cette question, le manufacturier auvergnat vient d’inaugurer un laboratoire de recherche commun avec le CNRS (Centre national de la recherche scientifique) et l’Université Clermont Auvergne. Il est opérationnel depuis mai dernier.

Au croisement entre l’étude des matériaux, la chimie et la microbiologie, une trentaine de chercheurs vont à présent tenter de mieux comprendre le processus de dégradation des pneus liée à leur utilisation et développer des solutions techniques face à l’impact environnemental des particules d’usures issues du frottement entre la route et le pneumatique.

Comme l’explique à France 3 Cyrille Roget, directeur de la communication scientifique et innovation du groupe Michelin, cette friction crée des petites particules : un mélange de gomme qui provient du pneu et d’éléments de la route, en général des minéraux. « Cela fait des années que Michelin planche sur cette thématique pour travailler sur la réduction de la quantité de particules émises. On est très bien positionnés en termes d’émission de particules. Mais on ne comprend toujours pas ce qu’il se passe lorsque les particules se dégradent ». Il est au moins connu qu’après émissions, elles se retrouvent dans les sols et les cours d’eau et très peu dans l’air. « Au bout de 16 mois, on sait que la moitié de ces particules a disparu, elles se sont biodégradées sous l’effet de l’environnement. Cela les rend très différentes des plastiques usuels qu’on trouve dans la nature, qui mettent plusieurs dizaines voire centaines d’années à se dégrader ».

Cela étant, le processus de dégradation des gommes ajouté à celui de la chaussée peut être potentiellement source de pollution puisque les particules produites en grandes quantités se dispersent dans l’environnement. Comme le relève le site challenges.fr, la Commission européenne estimait en 2018 que le freinage est responsable de 20 % environ des particules émises par la circulation routière (voitures et camions confondus), ce qui implique bien entendu aussi les disques et les plaquettes de freins.

“Au bout de 16 mois, on sait que la moitié de ces particules a disparu, elles se sont biodégradées sous l’effet de l’environnement. Cela les rend très différentes des plastiques usuels qu’on trouve dans la nature, qui mettent plusieurs dizaines voire centaines d’années à se dégrader”

Cela étant, le processus de dégradation des gommes ajouté à celui de la chaussée peut être potentiellement source de pollution puisque les particules produites en grandes quantités se dispersent dans l’environnement.  Comme le relève le site challenges.fr, la Commission européenne estimait en 2018 que le freinage est responsable de 20 % environ des particules émises par la circulation routière (voitures et camions confondus), ce qui implique bien entendu aussi les disques et les plaquettes de freins. 

Vers des matériaux qui génèrent moins de particules

Certes tous les pneus ne sont pas égaux face à la résistance à l’usure, mais la dépollution des moteurs et l’alourdissement des automobiles expliquent que la part du pneu dans les émissions de particules a tendance à augmenter. « On va étudier leur dégradation abiotique, par le soleil, la lumière et la température. Puis on va soumettre ces élastomères vieillis à de la biodégradation par des micro organismes ou des enzymes. L’enjeu est d’essayer de comprendre ce devenir, de comprendre les mécanismes qui se passent dans cette dégradation de ces particules d’usure. L’objectif ultime est d’essayer de trouver des matériaux à impact environnemental réduit », détaille Pascale Besse-Hoggan, directrice de recherches au CNRS.

Comme le mentionne le portail boursier.com, des méthodes d’évaluation des divers processus de dégradation seront développées et une analyse fine permettra de mieux observer les réactions physico-chimiques à l’oeuvre. Le phénomène est complexe, reconnaît Cyrille Roget et pour Michelin les enjeux sont importants. Il s’agira « de comprendre comment on peut formuler différemment les polymères des pneus pour que les bactéries les dégradent sous forme essentielle de carbone ». Autrement dit il s’agit de trouver des solutions concrètes pour rendre les particules d’usure bio-assimilables. Plus de 200 matériaux (pour 40 % le caoutchouc naturel) entrent dans la composition d’un pneu. Certains se font rares, il faut donc savoir les gérer même si un taux de plus de 90% des pneus usagés font désormais l’objet de traitement et de recyclage. L’environnement y gagnera : moins d’énergie et de ressources naturelles utilisées, moins d’émissions polluantes à l’usage, moins de matières premières à recycler en fin de vie. 

« ON MET LES MOYENS CAR ON PENSE QUE C’EST UNE PROBLÉMATIQUE AVEC UN ENJEU CRUCIAL POUR L’AVENIR »

Si ces 3 structures collaborent ensemble, c’est donc aussi pour cerner plus précisément l’enjeu environnemental. Comme Pascale Besse-Hoggan le souligne : « On réfléchit sur des matériaux qui génèrent moins de particules, et qui seraient moins impactants pour l’environnement. Un des objectifs est aussi d’aller prélever dans des sites comme des bords d’autoroute, des bassins d’orage, des stocks de pneus, pour voir si on retrouve ces microorganismes ».

Le budget du laboratoire commun se monte à 6,5 millions d’euros, dont la moitié est investi par le manufacturier : « C’est un gros laboratoire pour Michelin. En  open innovation, on est sur un peu plus de 40 millions d’euros. On met les moyens car on pense que c’est une problématique avec un enjeu crucial pour l’avenir », ajoute Cyrille Roget. Michelin est reconnu internationalement comme leader dans le domaine de la longévité de ses produits. « Le Groupe a toujours été favorable à l’établissement de seuils réglementaires d’abrasion des pneus pour limiter les émissions de particules d’usure partout dans le monde. À ce titre, il a soutenu activement les recommandations de la Commission européenne (norme Euro 7)», précise Eric-Philippe Vinesse, directeur Recherche et Développement et membre du comité exécutif du groupe Michelin.

Pour l’anecdote, c’est la troisième collaboration entre Michelin et le CNRS, après SimatLab, unité de  simulation et FactoLab, qui s’intéresse aux véhicules autonomes. Les travaux du laboratoire BioDLab, situé à l’Institut de la Chimie de Clermont-Ferrand, sont lancés pour une durée de quatre ans. D’après le manufacturier, cette durée initiale sera vraisemblablement prolongée.

Rappelons pour conclure que Michelin travaille à rendre biodégradable la gomme de ses pneus en associant à cette gomme des particules de papier, de bambou et d’écorces de fruits. En 2050, 100% des matériaux utilisés par le Groupe seront durables.

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Auteur

Didier Rougeyron

Didier ROUGEYRON

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