Développement de matériaux biosourcés légers NAFILean-R, adaptés à la construction automobile

Faurecia a développé NAFILean-R, un matériau composite léger et recyclable, dont l’utilisation permet de réduire significativement l’empreinte carbone de pièces intérieures automobiles, en particulier celles non visibles.

Leviers de réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES)

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Sobriété énergétique et ressources

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Décarbonation de l’énergie

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Amélioration de l’efficacité énergétique

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Amélioration
de l’efficacité en ressources non énergétiques

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Absorption d’émissions

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Financement d’émetteurs bas-carbone ou désinvestissement d’actifs carbonés

Objectifs recherchés

Réduire l’empreinte carbone de certains équipements automobiles en ayant recours à des matériaux bas carbone, recyclés et biosourcés ainsi qu’en favorisant leur allégement.

Dans ce contexte, en remplacement des produits traditionnels à base de polypropylènes renforcés en fibres de verre, Faurecia adopte une démarche pro-active de développement de matériaux performants issus de ressources renouvelables Faurecia propose une famille de matières, NAFILeanTM répondant à deux grandes tendances automobiles que sont l’allègement et l’utilisation de matière à faible émission de CO2. Au sein de cette famille, le nouveau matériau NAFILean-R présente les avantages suivants : 

  • NAFILean-R est une matière polypropylène recyclée (à 100%) renforcée en fibres de chanvre (naturel et renouvelable) à hauteur de 20%, avec un facteur d’émission significativement plus faible que les matériaux standard automobile renforcés fibres de verre 
  • NAFILean-R est transformable sur presses à injection classiques et permet, via une optimisation d’architecture et une diminution de la densité intrinsèque du composite, un allégement de la pièce de 11% comparativement à un matériau standard automobile renforcé de fibres de verre.  
  • Amélioration de l’Analyse de cycle de vie complète de 25% comparativement à une pièce classique renforcées de fibres de verre (ACV, couvrant la production de la matière (utilisation de chanvre et de recyclé), l’injection de la pièce (réduction des températures et du temps de cycle), l’usage (gain masse) et la fin de vie est considérée identique pour les deux pièces).  
  • Ce matériau est 100% recyclable. 

Le NAFILean-R permet à Faurecia de produire des composants automobiles légers dont les performances environnementales sont très élevées. Par ailleurs, NAFILean-R est un grade commercial validé pour des applications de pièces de structure intérieures automobiles non visibles.

Scope(s) d'émissions

sur le(s)quel(s) le projet a un impact significatif

  • Scope(s) d’émissions
  • Description et quantification des émissions de GES associées
  • Précisions sur le calcul

Scope 1

Émissions directes générées par l’activité de l’entreprise.

Scope 2

Émissions indirectes associées à la consommation d’électricité et de chaleur de l’entreprise.

Scope 3

Émissions induites (en amont ou en aval) par les activités, produits et/ou services de l’entreprise sur sa chaine de valeur.

Absorption d’émissions

Création de puits de carbone, (BECCS, CCU/S, …)

Émissions évitées

par les activités, produits et/ou services de l’entreprise ou par le financement de projet de réduction d’émissions.

Scope 2 - Utilisation de polypropylène recyclé et fibres de chanvre en remplacement de polypropylène non recyclé et de fibres de verre et baisse de la température de transformation et réduction du temps de cycle

  • Quantification : Sur une base de 300,000 pièces produites en France (1kg chacune), correspond à un gain de 3T CO2 eq par an 

Scope 3 - Allégement du poids du véhicule utilisant des pièces conçues avec ce matériau (toutes choses égales par ailleurs) 

  • Quantification : la réduction en masse de 1kg du véhicule grâce à l’utilisation de NAFILean-R versus solution standard permet une réduction d’émission de 0,04g CO2 par km roulé 

Emissions évitéesAllégement du poids du véhicule utilisant des pièces conçues avec ce matériau (toutes choses égales par ailleurs) 

  • Quantification : La réduction en masse de 1kg du véhicule grâce à l’utilisation de NAFILean-R versus solution standard permet une réduction de 0,04gCO2/km par 1kg de NAFILean-R utilisé 

Absorption d’émissionsStockage de carbone dans le chanvre 

  • Quantification : En faisant la différence entre le facteur d’émissions avec et sans carbone biogénique on estime 330g de CO2 extrait de l’atmosphère par la biomasse pour la production de 1kg de NAFILean-R
  • L’utilisation du matériau NAFILean-R (polypropylène recyclé et fibres de chanvre) en remplacement de polypropylène avec fibres de verre (dont le FE est de 2,24 kgCO2/kg de matériau), permet de réduire l’empreinte carbone des pièces automobiles fabriquée à partir de ces matériaux. Le facteur d’émissions du NAFILean-R est ainsi de 0,16 kgCO2/kg de matériaux (du berceau à l’entrée de l’usine) 
  • L’utilisation du chanvre en remplacement des fibres de verre permet de réduire l’empreinte carbone de fabrication des pièces et permet également de séquestrer du carbone (stocké dans le chanvre) La culture du chanvre n’est pas problématique pour la disponibilité des surfaces agricoles ni la diversité alimentaire : le chanvre est cultivé sur des parcelles en jachère (rotation des sols). Il serait par ailleurs possible d’équiper l’ensemble des constructeurs européens avec ~ 5 000 hectares de terres. 
  • L’utilisation du matériau NAFILean-R permet un allègement des pièces (de l’ordre de 11%) et donc un gain en CO2 émis au cours de l’usage du véhicule. L’ordre de grandeur de cette réduction est de -0,04gCO2/km par 1kg de NAFILean-R utilisé. 

Les points clés

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Montant de l’investissement réalisé

450k €

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Date de démarrage du projet

2018

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Localisation

France

Niveau de maturité

Test prototype en laboratoire (TRL 7)

Test en réel (TRL 7-8)

Prototype pré-commercial (TRL 9)

Mise en œuvre à petite échelle

Mise en œuvre à moyenne ou grande échelle

Rentabilité économique du projet

Court terme (0-3ans)

Moyen terme (4-10 ans)

Long terme (> 10 ans)

Images / Vidéos

Bénéfices production : L’utilisation de NAFILean-R permet de : 

  • Consommer moins de matière (réduction d’épaisseur) ;
  • Consommer moins de nouvelles ressources via la matrice recyclée ; 
  • Contient des fibres naturelles de renfort issue de la filière chanvre française, organisée et reconnue vertueuse (pas d’irrigation, pas de produits phytosanitaires, pas d’OGM, plante avec plusieurs coproduits et améliorant naturellement les rendements agricoles). 

Bénéfices usage : L’allègement permet une réduction de la consommation en carburant et, en proportion, de l’ensemble des externalités associées. 

Bénéfices fin de vie : La matière NAFILean-R peut être intégrée dans les filières de recyclage classiques, avec une densité inférieure à 1 elle peut être séparée et revalorisée. 

Bénéfices pour la société : Cette matière constitue un complément d’activité et de revenus pour la filière agricole française, sans entrer en compétition avec les productions alimentaires. Elle permet par ailleurs la diminution de la dépendance aux énergies fossiles et aux matériaux carbonés

Aucun problème de reproductibilité. 

Les conditions de succès pour la poursuite de ce projet résident principalement dans l’extension de capacitaire des sources en polypropylène recyclé de qualité, ce qui implique une amélioration des technologies de tri et de collecte des déchets plastiques. 

Le producteur de la matière NAFILean-R est Automotive Performance Materials (APM) : une join Venture entre Faurecia et Interval, basée à Dijon. 

Site internet : https://www.apm-planet.com/ 

Les autres projets de Faurecia :