Les isolants performants, durables et respectueux de l’environnement sont de plus en plus en demande. Avec raison! Et on vient d'apprendre que des chercheurs du Washington State University ont récemment mis au point une mousse rigide à base de cellulose, plus performante que le polystyrène extrudé (XPS), mais à moindre impact environnemental.

De la cellulose, le pouvoir des nanocristaux en plus

La cellulose est la composante principale des arbres et plantes: elle constitue la matière première biosourcée la plus abondante à travers le monde. L'isolant qui nous intéresse utilise les nanocristaux de cette matière première, les nanocristraux de cellulose (CNC). Et ce sont eux qui distinguent cette nouveauté des autres isolants à base végétale, tel que notre isolant préféré l’isolant de cellulose.

Les CNC font partie de la structure des plantes: ils sont extraits des fibres et fibrilles de cellulose grâce à une hydrolyse acide. Ce procédé chimique dissout les liaisons des chaînes amorphes des fibres cellulosiques et permet de libérer les CNC, les rendant adaptables à diverses applications. Ces nanocristaux possèdent en général de bonnes propriétés de renforcement grâce à leurs microstructures et leur cristallinité élevée.

En soit, les nanocristaux n'ont rien d'innovant: ils sont utilisés depuis longtemps, par exemple dans la fabrication d’appareils électroniques, de ciment, de papier, revêtements et de peinture. Mais en application dans l'industrie des isolants, ils le sont! Les cristaux sont mélangés à de la pâte de bois et de l’alcool polyvinylique, un polymère qui se lie aux cristaux pour rendre les mousses élastiques. Résultat? Un isolant vraiment intéressant du point de vue de son cycle de vie, et de sa performance.

Performance environnementale

En bref, la mousse rigide à base de cellulose offre un bilan environnemental vraiment intéressant. Elle provient de matières premières abondantes, renouvelables, recyclables et non dommageables pour l’environnement.

L'isolant est d’autant plus écologique qu'il utilise l’eau comme solvant, en remplacement des solvants nocifs généralement utilisés.

Enfin, cette classe de biomatériaux offre une grande variété d’applications. Comme il est plus pratique de manipuler des panneaux plutôt que de souffler la cellulose en vrac, son utilisation ne se limite pas aux combles!

Autre avantage? Elle se dégrade bien en fin de vie et ne produit pas de cendre polluantes. Nul besoin de rappeler que les isolants plastiques sont issus de la pétrochimie, demandent beaucoup d’énergie à la fabrication, ne se dégradent pas naturellement et créent de la pollution... 

© Peipei Wang, Nahal Aliheidari, Xiao Zhang, Amir Ameli

Plus performant que le polystyrène

Qu'en est-il de sa performance d'un point de vue technique, selon vous? Eh bien cet isolant à base de plantes surpasse même les capacités isolantes de la mousse polystyrène. Sa conductivité thermique est vraiment faible, soit de 0,027 W/mK. À titre comparatif, les mousses de polyuréthane ont une conductivité thermique variant entre 0,022 et 0,028, et celle de l’isolant en fibre de bois atteint 0,040 w/mK.

Légère, la mousse faite de CNC peut supporter jusqu’à 200 fois son poids sans changer de forme. Et les panneaux présentent une force et une rigidité comparable à l’acier!

Commercialisation à venir

Les chercheurs développement présentement un mode de fabrication qui devrait permettre de commercialiser ce produit. Si l’isolant rigide en nanocristaux de cellulose entre en production de masse, on pourrait bien voir une utilisation moindre des isolants à base de pétrole, et donc une réduction des impacts environnementaux négatifs. Chez Écohabitation, on capote, littéralement… et on se croise les doigts!  
 

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