Les réservoirs techniques dopés par le rotomoulage

Révélation > Réservé jusqu'ici à la fabrication de pièces polyéthylène peu techniques, le rotomoulage prend du galon grâce aux recherches sur les procédés et les matériaux menées par le CEA avec L'Ecole Nationale Supérieure des Arts et Métiers. Elles permettent d'envisager à court terme la production de réservoirs polymères à haute pression, légers et très résistants au choc, pour le stockage d'hydrogène gazeux destiné à l'alimentation de piles à combustible. Plusieurs PME et grands groupes sont associés à ces programmes qui ont déjà donné lieu à quatre dépôts de brevets.

Le rotomoulage a-t-il été considéré à tort comme une technologie bas coût pour pièces basiques ? On peut le penser après s'être penché sur les travaux menés depuis cinq ans par le CEA, avec le Queen's University de Belfast puis L'Ecole Nationale Supérieure des Arts et Métiers Paris : ils ont donné naissance à des conteneurs d'une résistance au choc de 400 G, ou à un prototype de réservoir hydrogène 350 bars, d'une légèreté et d'une durée de vie améliorée.
"Avec seulement 1 % des plastiques transformés, le rotomoulage était un procédé trop marginal pour susciter de la recherche technologique approfondie, explique Philippe Mazabraud, du CEA/Le Ripault. Mais dès que nous avons investi des moyens importants, les résultats ont suivi, suscitant l'intérêt des industriels du secteur, puis des utilisateurs finaux". Bref : un cercle vertueux bien amorcé, et qui devrait encore se consolider avec le démarrage en 2004 de deux programmes européens.
Le CEA avait initié ces recherches en 1998, autour d'un programme interne au cahier des charges exigeant : un conteneur de grandes dimensions, de propriétés mécaniques et aux chocs parfaitement homogènes, intégrant dès l'origine des inserts métalliques, et au coût optimisé ! Seul le rotomoulage permettait de répondre correctement... à condition de revoir les procédés et les matériaux. Ce qui fut fait, avec les résultats que l'on sait.
C'est ainsi que le CEA parvient aujourd'hui à fabriquer par rotomoulage, dans un moule à paroi unique, des pièces multicouches (peau - mousse absorbante au choc - peau) intégrant des filtres, des capteurs ou des organes de préhension ; qu'il dispose de logiciels et d'une instrumentation permettant de piloter la réalisation d'une pièce suivant la température de la matière ; qu'il a mis au point de nouveaux polymères adaptés au rotomoulage, 100 à 1000 fois plus étanches à l'hydrogène que les matériaux barrières habituels.
Cette dernière propriété a été travaillée pour les marchés de la pile à combustible (PAC), qui butent aujourd'hui sur le cahier des charges des réservoirs haute pression. Plus léger que le métal, plus durable que l'aluminium, le polymère technique rotomoulé ouvre de nouveaux horizons.
Air Liquide, très avancé sur la PAC, a ainsi lancé avec le CEA un programme axé sur un premier réservoir 22 litres/350 bars pour automobile ou pour bus. Objectif à terme : 150 litres et 700 bars. Un fabricant de réservoirs pour le gaz naturel a également pris position, de même que des industriels soucieux de passer du thermique à la PAC pour leurs matériels agricoles, leurs scooters ou leurs voitures. Les rotomouleurs français, réunis dans une association depuis 2001, peuvent s'attendre à un élargissement significatif de leurs marchés.