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Étude réalisée par Bio by Deloitte et FRD pour le compte de FranceAgriMer – Rapport final
Avril 2015
FranceAgriMer
ONRB : enjeux de la
valorisation de la
biomasse en matériaux
biosourcés
Informations sur le projet
Client FranceAgriMer
Titre du rapport ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en
matériaux biosourcés
Équipe de projet BIO by Deloitte (BIO) et Fibres Recherche
Développement (FRD)
Date Avril 2015
Auteurs Grégoire THONIER, BIO
Clément TOSTIVINT, BIO
Pierre BONO, FRD
Contacts clés Grégoire THONIER
gthonier@bio.deloitte.fr
Ou
Pierre BONO
pierre.bono@f-r-d.fr
Remerciements Les auteurs tiennent à remercier l’ensemble des
acteurs ayant participé aux différentes réunions du
comité de pilotage de l’étude.
Les auteurs tiennent également à remercier
l’ensemble des entreprises et des personnes ayant
contribuées à la réalisation de cette étude.
Avertissements Les auteurs de cette étude déchargent toute
responsabilité concernant tout dommage direct ou
indirect faisant suite à l’utilisation de ce rapport.
Ce rapport contient le résultat de recherches menées
par les auteurs sur la base d’entretiens avec les
acteurs clés des filières et de recherches
bibliographiques. Ce rapport ne peut en aucun cas
être interprété comme l’opinion de FranceAgriMer.
Sommaire
1. Contexte et objectifs ................................................................................ 8
1.1 Contexte de l’étude ......................................................................... 8
1.2 Objectifs de l’étude .......................................................................... 8
2. Méthodologie.......................................................................................... 10
2.1 Présentation du déroulement de l’étude et organisation du rapport
10
2.1.1 Déroulement de l'étude ............................................................. 10
2.1.2 Comité de pilotage .................................................................... 10
2.1.3 Organisation du rapport............................................................. 11
2.2 Ressources utilisées pour la collecte de données ........................ 11
2.3 Périmètre de l’étude ...................................................................... 12
2.3.1 Périmètre « usage » : présentations des matériaux biosourcés
étudiés et définitions clés ....................................................................... 12
2.3.2 Périmètre « ressources » : présentations des biomasses
étudiées et définitions clés ..................................................................... 15
3. Étude de quatre types de matériaux biosourcés produits en France .... 19
3.1 Panorama des principaux matériaux biosourcés produits en France
20
3.2 Panorama des matériaux isolants biosourcés .............................. 21
3.2.1 Généralités sur le marché des matériaux isolants .................... 21
3.2.1 Les spécificités des matériaux isolants biosourcés .................. 21
3.3 Panorama des bétons biosourcés ................................................. 34
3.3.1 Généralité sur le marché des bétons ........................................ 34
3.3.2 Les spécificités des bétons biosourcés ..................................... 35
3.3.3 Conclusion ................................................................................. 38
3.4 Panorama des panneaux « techniques » biosourcés ................... 39
3.4.1 Généralité sur les marchés des panneaux................................ 39
3.4.3 Conclusion ................................................................................. 44
3.5 Panorama des composites à charges ou renforts biosourcés ...... 45
3.5.3 Conclusion ................................................................................. 52
4. Panorama de la valorisation non alimentaire et non énergétique de la
biomasse animale, en particulier dans le domaine des matériaux biosourcés
54
4.1 Panorama global pour les quatre principales filières d’élevage en
France 54
4.1.1 Les ressource en coproduits animaux ...................................... 54
4.1.2 La valorisation actuelle des coproduits ..................................... 55
4.1.3 Filières de valorisation de niche et initiatives en développement
pour la valorisation de coproduits des quatre principales filières
d’élevage ................................................................................................ 57
4.1.4 Le cas particulier de la valorisation des coproduits par la filière
oléochimie .............................................................................................. 59
4.2 Panorama pour les autres filières d’élevage identifiées ................ 59
4.3 Synthèse de l’analyse des filières de production de matériaux à
partir de biomasse animale ....................................................................... 61
5. Étude des filières de production de biomasses valorisées en matériaux
62
5.1 Rappel des principes méthodologiques constitutifs de l’ONRB .... 62
5.1.1 Calcul du Volume Total Produit ................................................. 62
5.1.2 Calcul du Volume Théorique Disponible ................................... 64
5.1.3 Calcul du Volume Supplémentaire Disponible .......................... 64
5.2 Degré de maturité de valorisation des biomasses végétales en
matériaux biosourcés ................................................................................ 65
5.3 Filières de production déjà présentes dans l’ONRB ..................... 66
5.3.1 Méthodologie ............................................................................. 66
5.3.2 Estimation des quantités valorisées sous forme de matériaux . 67
5.3.3 Estimation du Volume supplémentaire disponible .................... 67
5.4 Propositions de nouvelles filières de production à intégrer au sein
de l’ONRB .................................................................................................. 69
5.4.1 Filière de production de lin fibre ................................................ 69
5.4.2 Filière de production de chanvre industriel ............................... 73
5.4.3 Filière de production de lin oléagineux ...................................... 77
5.4.4 Filière de production de sorgho ................................................. 81
5.4.5 Filière de production de ouate de cellulose............................... 86
5.5 Synthèse ....................................................................................... 87
6. Analyse approfondie de quatre filières de production de matériaux
biosourcés ..................................................................................................... 90
6.1 Filière des panneaux souples isolants à base de chanvre et de lin
90
6.1.1 Analyse du pouvoir de marché .................................................. 90
6.1.2 Analyse de la valeur .................................................................. 93
6.1.3 Analyse de positionnement stratégique .................................... 94
6.2 Filière des bétons à base de chanvre ........................................... 96
6.2.1 Analyse du pouvoir de marché .................................................. 96
6.2.2 Analyse de la valeur .................................................................. 98
6.2.3 Analyse de positionnement stratégique .................................. 100
6.3 Filière des panneaux techniques à base de granulats de lin fibre
103
6.3.1 Analyse du pouvoir de marché ................................................ 103
6.3.2 Analyse de la valeur ................................................................ 105
6.3.3 Analyse de positionnement stratégique .................................. 106
6.4 Filière des plastiques injectés renforcés en fibres végétales ...... 108
6.4.1 Analyse du pouvoir de marché ................................................ 108
6.4.2 Analyse de la valeur ................................................................ 112
6.4.3 Analyse de positionnement stratégique .................................. 114
6.5 Synthèse de l’analyse des jeux d’acteur ..................................... 115
6.5.1 Logiques à l’œuvre déterminants le développement des filières
de production de matériaux biosourcés en France ............................. 115
6.5.2 Logiques à l’œuvre déterminant la sécurisation des
approvisionnements de l’industrie des matériaux par les industriels
d’aval de la filière ................................................................................. 116
7. Conclusions et recommandations ........................................................ 118
7.1 Conclusions ................................................................................. 118
7.2 Recommandations relatives à la prise en compte des usages
matériaux dans l’ONRB ........................................................................... 121
7.2.1 Proposition d’intégration de 5 nouvelles biomasses au sein de
l’ONRB 121
7.2.2 Spécificités de la biomasse à usage matériaux ...................... 121
7.2.3 Spécificité des filières de production de matériaux biosourcés
124
8. Annexe 1 : Liste des entretiens réalisés .............................................. 125
9. Annexe 2 : Glossaire technique ........................................................... 127
10. Annexe 3 : Bibliographie ...................................................................... 128
6 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Liste des sigles et abbréviations utilisés
dans cette étude
Sigles
ADEME Agence De l'Environnement et de la Maitrise de l'Energie
AFT Agro-Fibre Technologie
BFF Biomass For the Future
CA Chiffre d’Affaires
CELENE Cellule Energie Environnement
CETIOM Centre Technique Interprofessionnel des Oléagineux et du Chanvre
CIPALIN Comité Interprofessionnel de la Production Agricole du LIN
CoDEM Construction Durable et Eco-Matériaux
COV Composés Organiques Volatiles
CSTB Centre Scientifique et Technique du Bâtiment
DPE Diagnostic de Performance Energétique
EUCIA EUropean Composites Industry Association
EUROSTAT Bureau de statistiques de l'Union européenne
FAO Organisation des Nations Unies pour l'Alimentation et l'Agriculture
FESTAL Fédération Syndicale du Teillage Agricole du Lin
FIMALIN Fibre MAtériaux LIN
FFB Fédération Française du Bâtiment
FNPC Fédération Nationale des Producteurs de Chanvre
FRD Fibres Recherche Développement
GNIS Groupement National Interprofessionnel des Semences et plants
HDF High Density Fibreboard (panneau de fibres à haute densité)
IAA Industrie Agro-Alimentaire
INRA Institut National de la Recherche Agronomique
INSEE Institut National de la Statistique et des Etudes Economiques
INTERCHANVRE Interprofession du Chanvre
LWC Light Weight Coated
MAAF Ministère de l’Agriculture de l’Agroalimentaire et de la Forêt
MEDDE Ministère de l’Ecologie, du Développement Durable et de l’Energie
MDF Medium Density Fibreboard (panneau de fibres de densité moyenne)
NAFI Natural FIbers
NRS Non RenSeigné
NS Non Significatif
ONRB Observatoire National de la Ressource en Biomasse
OSB Oriented Strand Board (panneau de grandes particules orientées)
PA PolyAmide
PBS PolyButylène Succinate
PCI Pouvoir Calorifique Inférieur
PE PolyEthylène
PME Petite et Moyenne Entreprise
7 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
PP PolyPropylène
PPSM Panneau de Particule à Surface Mélaminée
PS PolyStyrène
PSE PolyStyrène Expansé
PU PolyUréthane
PUR PolyUréthane Réticulé
RA Recensement Agricole
R&D Recherche & Développement
RFCP
SAA
Réseau Français de la Construction en Paille
Statistique Agricole Annuelle
SESSI Service des Etudes et Statistiques Industrielles
SIFCO Syndicat des Industries Françaises des CO-produits animaux
SSP Service de la Statistique et de la Prospective
TPE Très Petite Entreprise
USRTL Union Syndicale des Rouisseurs Teilleurs de Lin
UTC Union de Transformateurs de Chanvre
VSD Volume Supplémentaire Disponible
VTD Volume Théorique Disponible
VTP Volume Total Produit
Abréviations
HA ou ha : hectare(s)
KT ou kt : kilotonne(s) soit 1 000 tonnes
M€ : millions d’euros
R : résistance thermique d’un matériau isolant, exprimé en m².K/W
T ou t : tonne(s)
8 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
1. Contexte et objectifs
1.1 Contexte de l’étude
Les matériaux biosourcés connaissent depuis une dizaine d’années un fort développement dans tous les
domaines d’application, du bâtiment (isolation thermique et phonique, bétons, bardage, profilés de fenêtre,
etc.), au transport (automobile, ferroviaire, nautisme, aéronautique) en passant par les sports et loisirs
(raquette de tennis, ski, planche de surf, etc.).
Les ressources agricoles et principalement les fibres végétales ou la biomasse animale sont une solution
crédible et intéressante, car elles amènent des propriétés différenciantes par rapport aux matières
concurrentes en matière d’allègement, d’amortissement, d’isolation thermique et phonique, etc. ou
d’absorption/désorption, tout en étant renouvelables et en permettant de stocker le dioxyde de carbone.
La valorisation de la biomasse végétale et animale en matériaux s’inscrit ainsi dans un contexte favorable et
permet de répondre à des enjeux forts au niveau environnemental, économique, sociétal et social. L’ADEME
a tout particulièrement démontré ces dernières années la réalité de ce potentiel de développement pour les
fibres végétales (lin, chanvre, etc.) à usages matériaux au travers de l’étude FRD 2011 (1) ou Alcimed 2007
(2) notamment.
1.2 Objectifs de l’étude
Afin d’accompagner ces développements, FranceAgriMer souhaite se doter d’outils, de connaissances et de
politiques publiques à même de lui permettre de jouer son rôle dans le domaine de la valorisation non
alimentaire et non énergétique de la biomasse animale et végétale française.
FranceAgriMer a précédemment mené une étude axée sur les voies de valorisation de la biomasse dans le
secteur de la chimie (3). Certaines matières premières issues de la biomasse peuvent en effet être
exploitées pour la production de molécules biosourcées, qui sont ensuite utilisées dans différents secteurs
de la chimie. FranceAgriMer souhaite désormais compléter sa connaissance des produits biosourcés en
étudiant une autre voie de valorisation de la biomasse qui est celle des matériaux biosourcés. Dans ce
contexte, la présente étude vise à :
Dresser une typologie des matériaux biosourcés élaborés à partir de fibres d’origine végétale
(cultures dédiées, coproduits agricoles et agroalimentaires), de produits animaux (5ème quartier et
sous-produits de l’élevage), et du recyclage des déchets (tels que les papiers journaux, les
vêtements à base de coton, etc.) ;
Inventorier la biomasse mobilisable à cet effet à l’échelle nationale et régionale ;
Collecter les données clés propres à ces usages en matériaux biosourcés (acteurs, chaînes de
valeur, taille de marchés, volumes traités, rendements clés, enjeux économiques/logistiques/de
politiques publiques, etc.) à même de compléter les outils de pilotage stratégique préexistant de
FranceAgriMer et d’être des candidats à l’intégration dans l’Observatoire National des Ressources
en Biomasse (ONRB) dont la mise en place lui a été confiée fin 2009 ;
Estimer les coûts actuels de production pour chacune des voies d’obtention et les perspectives
d’évolution de ces coûts ;
Identifier les leviers et les freins du développement des matériaux biosourcés en incluant des
paramètres de contexte économique, de politique agricole, de substitution des matières fossiles,
d’évolutions technologiques ;
Analyser les jeux d’acteurs en vue de comprendre les choix économiques faits par les opérateurs et
d’anticiper de potentiels conflits d’usages.
9 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Compte tenu des objectifs de l’étude, ce rapport vise à :
Synthétiser les informations collectées au cours de la mission ;
Présenter les principales biomasses (animales ou végétales) valorisées en matériaux et les
dynamiques de marché à l’œuvre pour ce type d’usage ;
Faire un focus détaillé sur quatre filières de production de matériaux biosourcés choisies par le
comité de pilotage de l’étude.
10 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
2. Méthodologie
2.1 Présentation du déroulement de l’étude et organisation du rapport
2.1.1 Déroulement de l'étude
Les travaux ont été réalisés en quatre étapes résumées dans le diagramme suivant.
Figure 1 : Démarche adoptée
La sélection des quatre filières pour l’analyse approfondie réalisée en phase 2, a été réalisée avec le
concours du comité de pilotage, dans l’objectif de sélectionner des filières aussi diverses que possible afin
de maximiser les enseignements de l’étude.
2.1.2 Comité de pilotage
Ce travail a été mené grâce au soutien d’un comité de pilotage présidé par FranceAgriMer. Ce comité de
pilotage a orienté les travaux en fixant les objectifs à atteindre et en donnant les moyens d’y parvenir. Il était
composé des personnes suivantes :
Patrick AIGRAIN- FranceAgriMer
Tarek MHIRI - FranceAgriMer
Amandine HOURT - FranceAgriMer
Philippe BONNARD - FranceAgriMer
11 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Clément TOSTIVINT - BIO by Deloitte
Grégoire THONIER - BIO by Deloitte
Pierre BONO - Fibres Recherche Développement
Stéphanie HUGON - Ministère des Finances
Joseph LUNET - MEDDE / DGEC
Guillaume DEROMBISE - MEDDE / DHUP
Julien COLIN - MAAF / SDFB / BDE
Julien DUGUE – MAAF / SDFB / BDE
Virginie LERAVALEC - ADEME
Alba DEPARTE - ADEME
Ludovic GUINARD - FCBA
Marie LOYAUX - Pôle IAR
Thierry STADLER - Pôle IAR
Éric RENIER - CIPALIN
Julie PARISET - CELC
Dominique BRIFFAUD - INTERCHANVRE
2.1.3 Organisation du rapport
Sur la base de ces éléments, le présent rapport est construit en 7 parties :
1. Présentation de la méthodologie ;
2. Étude de quatre types de matériaux biosourcés produits en France ;
3. Panorama de la valorisation non alimentaire de la biomasse animale, en particulier dans le domaine
des matériaux biosourcés ;
4. Étude des filières de biomasses végétales valorisées en matériaux ;
5. Analyse approfondie de quatre filières de production de matériaux biosourcés ;
6. Conclusions et recommandations ;
7. Trois annexes comprenant la liste des entretiens réalisés, un glossaire technique et la bibliographie
de l’étude.
2.2 Ressources utilisées pour la collecte de données
Une phase de collecte des données statistiques disponibles et de recherche bibliographique a permis de
recueillir des données sur les matériaux biosourcés étudiés et sur l’ensemble des ressources en biomasse
mobilisées à cet effet. Les études bibliographiques utilisées dans ce rapport sont présentées dans
l’annexe 2. De plus, les données issues des systèmes statistiques officiels suivants ont été mobilisées :
AGRESTE : SAA (Statistique Agricole Annuelle) – RA (Recensement Agricole)
FranceAgriMer : Observatoire National des Ressources en Biomasse
INSEE : Institut National de la Statistique et des Études Économiques
SESSI : Service des Études et des Statistiques Industrielles
12 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
EUROSTAT : Office statistique de l'Union européenne
Enfin, la collecte des données a été complétée par des entretiens d’experts dont la liste a été établie avec le
comité de pilotage de l’étude. Ces entretiens, qui ont permis d’acquérir des connaissances spécifiques
concernant chaque filière, ont notamment servi à enrichir les analyses approfondies menées sur quatre
filières sélectionnées. La liste des entretiens réalisés est présentée dans l’annexe 1.
Références bibliographiques
Les chiffres entre parenthèses font références aux numéros des documents présents dans la bibliographie
présentée dans l’Annexe 3 : Bibliographie (exemple : (1) renvoie au document « 1. FRD. Evaluation de la
disponibilité et de l’accessibilité de fibres végétales à usages matériaux en France. ADEME, 2011..»).
2.3 Périmètre de l’étude
2.3.1 Périmètre « usage » : présentations des matériaux biosourcés étudiés et définitions clés
La définition du périmètre de l’étude pour la partie « usage » suit deux logiques différentes pour les
biomasses animales et végétales.
2.3.1.1 Périmètre « usage » pour les matériaux issus de biomasse animale
Les filières de production de matériaux biosourcés à partir de biomasse animale correspondent
essentiellement soit à des filières traditionnelles, soit à des filières ayant fait l’objet d’études récentes (4)
pour ce qui est des applications au secteur de la construction. FranceAgriMer souhaitant identifier et étudier
en priorité d’autres filières de matériaux biosourcés, il a été décidé que le périmètre des usages pour la
biomasse animale devait être aussi large que possible au-delà des filières traditionnelles et des filières de
construction. Pour ces filières de construction, les informations pertinentes issues de l’étude Nomadéis 2012
(4) ont été valorisées et actualisées lorsque les informations issues des entretiens téléphoniques le
permettaient.
2.3.1.2 Périmètre « usage » pour les matériaux issus de biomasse végétale
Les filières de production de matériaux biosourcés à partir de biomasse végétale sont largement identifiées
et certaines ont déjà fait l’objet de nombreuses publications. Ainsi, il a été convenu de réduire le champ de
l’étude pour la biomasse végétale à quatre usages en particulier qui correspondent à des filières
représentant des volumes importants ou à un fort potentiel de développement, et pour lequelles la littérature
est peu développée :
Les matériaux isolants biosourcés ;
Les bétons biosourcés ;
Les panneaux « techniques » biosourcés, c’est-à-dire apportant des fonctions différenciantes car
non composés uniquement de bois (allègement, coupe-feu, etc.) ;
Les composites à charges ou à renforts biosourcés.
Ces termes sont définis au paragraphe suivant. Le Tableau 1 ci-dessous, issu de travaux récents de
l’ADEME ayant permis de dresser une typologie des matériaux biosourcés (5), précise les quatre usages
étudiés et les secteurs d’application associés.
13 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Tableau 1 : Typologie retenue pour les matériaux biosourcés produits sur la base de biomasse
végétale
Matériaux biosourcés Secteurs d’application
Matériaux isolants biosourcés
Isolant vrac Bâtiment
Isolant souple, rigide et semi-rigide Bâtiment
Bétons biosourcés Banché, projeté, blocs ou préfabriqué Bâtiment
Panneaux biosourcés « techniques »
Ameublement, Bâtiment
Composites à charges ou à renforts biosourcés
Pièce thermocompressée à base de non-tissés
Transport Automobile
Pièce plastique injectée renforcée en fibres végétales
Transport Automobile, Sports et Loisirs
Wood-Plastic Composite (WPC) Bâtiment et Transport Automobile
Composite à base de fibres continues et matrices biosourcées
Bâtiment, Transport (Automobile, Ferroviaire, Nautisme, Aéronautique…), Sports et loisirs
Sont ainsi exclus du champ de l’étude :
Les polymères biosourcés et plastiques biosourcés ;
Les panneaux biosourcés constitués exclusivement de bois : en effet, la filière bois ne fait pas partie
du périmètre de FranceAgriMer, elle est donc écartée du périmètre de l’étude sauf lorsqu’elle est
utilisée avec une autre biomasse pour la production d’un matériau biosourcé.
2.3.1.3 Définitions associées aux usages de la biomasse
Pour mieux préciser le cadre de l’étude, il est nécessaire de donner un certain nombre de définitions. Ainsi,
nous retiendrons dans la suite de l’étude les définitions suivantes :
Matériaux : compte tenu de la complexité de définir ce terme général, il est proposé dans cette étude de
définir le terme « matériaux » avant tout par contraste avec les six autres modalités de valorisation de la
ressource végétale et animale identifiées par l’ONRB. Ainsi, il peut être défini comme une macrostructure
solide (par opposition aux produits de l’oléochimie), produite par l’homme, non comestible par l’homme ou
les animaux, non destinée à un usage de combustible et à visée non agronomique.
Biosourcé1 : terme qualifiant un produit (ou une partie d’un produit) non alimentaire issu de la biomasse
animale ou végétale. Cette part peut représenter une proportion très variable du produit, aucun seuil
minimum n’étant spécifié aujourd’hui pour l’utilisation de cette dénomination par la réglementation. L’AFNOR
(6) a été mandatée en 2011 pour cinq ans afin de mener des travaux sur les produits biosourcés
(terminologie, contenu biosourcé, guide d’analyse de cycle de vie spécifique, etc.) dans le cadre du CEN /
TC 411.
Matériaux biosourcés : ce sont des matériaux totalement ou partiellement issus de la biomasse (céréales,
oléagineux, cultures dédiées telles que les plantes à fibres, coproduits agricoles ou agroalimentaires, etc.).
Dans le cadre de cette étude, ils doivent correspondre à une innovation, ou alors la fonction qu’ils exercent
doit leur permettre de se substituer à un matériau d’origine fossile qui remplissait une fonction identique ou
équivalente (ainsi les matériaux traditionnels ne sont pas inclus dans la définition de matériaux biosourcés).
Matériaux isolants biosourcés : ce sont des produits d’isolation en vrac ou en rouleaux/panneaux
(souples, rigides et semi-rigides) apportant des performances thermiques et/ou phoniques dans le domaine
1 Définition adaptée des Fiches Techniques de l’ADEME (60) et (61)
14 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
du bâtiment. La biomasse source correspond principalement à la partie fibreuse des végétaux. Au sens
large du terme, ils recouvrent les isolants rigides et semi-rigides (utilisant principalement des fibres de bois),
les isolants souples (utilisant une grande variété de ressources telles que le chanvre, le lin, la laine de
mouton, le textile recyclé ou la ouate de cellulose) ou les isolants vrac (ouate de cellulose, chanvre, laine de
mouton, plume de canard, etc.).
Bétons biosourcés : ils recouvrent la famille des enduits, bétons à bancher, blocs bétons, murs
préfabriqués principalement. Les végétaux sont utilisés comme granulats qui se substituent aux sables et
graviers et sont mélangés à un liant et de l’eau. La biomasse est issue de cultures dédiées au non
alimentaire (chanvre, lin, miscanthus, bois) ou de coproduits agricoles (pailles de céréales ou
d’oléagineux…). Ils sont principalement utilisés en construction pour leurs propriétés isolantes,
hygrothermiques et acoustiques, comme l’illustre la mise sur le marché de bétons thermiques légers ou
porteurs de chanvre ou de lin, et de bétons phoniques à base de bois (murs antibruit).
Panneaux « techniques » biosourcés : les panneaux en général recouvrent l’ensemble des panneaux à
base de fibres de particules (MDF, OSB) ainsi que les contreplaqués. Leurs utilisations incluent : l’ossature,
les murs porteurs, les planchers, l’isolation, le revêtement intérieur, le bardage, l’ameublement, l’emballage,
etc. Les panneaux techniques disposent de fonctionnalités spécifiques et différenciantes : allégés, disposant
de meilleures performances acoustiques ou de comportement au feu. Ces panneaux sont constitués d’un
mix de biomasse associant du bois et une biomasse agricole telle que du lin ou de la paille de céréales. Les
panneaux biosourcés constitués exclusivement de bois sont exclus du champ de la présente étude. De
nombreux travaux de R&D cherchent à incorporer par ailleurs d’autres ressources : cultures dédiées au non
alimentaire (miscanthus), sous-produits agricoles (paille de colza, etc.) ou de toute autre matière à faible
densité (exemple du topinambour en Allemagne).
Composites à charges ou à renforts biosourcés : un « matériau composite » ou « composite » est un
assemblage d'au moins deux composants non miscibles, mais ayant une forte capacité d'adhésion. Un
matériau composite se compose comme suit : matrice + renfort (+ optionnellement : charge et/ou additif). Le
caractère biosourcé provient soit uniquement de la matrice, soit uniquement du renfort fibreux, soit des deux
conjugués.
Filière de production de matériau biosourcé : une filière est définie par l’ensemble des acteurs et des
procédés associés à la production d’un matériau biosourcé à partir d’une biomasse donnée.
2.3.1.4 Les sept usages de la biomasse identifiés
Par ailleurs, ce projet vise entre autre à identifier les Volumes Supplémentaires Disponibles (VSD) au sens
de l’ONRB, c’est-à-dire les volumes produits et non valorisés à ce jour. Pour cela il est nécessaire de
s’intéresser à tous les usages de la biomasse identifiés. Pour structurer la réflexion nous avons donc défini
sept catégories de valorisation de la biomasse, dont les matériaux biosourcés. Cette subdivision reprend et
détaille la typologie des usages utilisée dans l’ONRB :
1. Matériaux biosourcés
2. Alimentation humaine : comprend l’alimentation humaine et les additifs utilisés par l’industrie agro-
alimentaire (IAA) ;
3. Alimentation animale : comprend la fabrication d’aliments pour animaux d’élevage et de
compagnie ;
4. Valorisation énergétique : comprend les biocarburants et biocombustibles ;
5. Valorisation agronomique : regroupe aussi bien la production d’engrais et de compost que
l’épandage direct avec enfouissement superficiel pour lequel il est plus difficile de parler de
valorisation, car c’est le pouvoir épurateur du sol qui est sollicité ;
15 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
6. Chimie biosourcée2 : comprend les tensioactifs, solvants, fluxants de bitumes, encres, peintures,
résines, liants, lubrifiants, produits antigel, etc. et des principes actifs et huiles essentielles
actuellement utilisés en pharmacie et cosmétique ;
7. Matériaux traditionnels : regroupe toutes les utilisations historiques de la biomasse animale et
végétale telles que : les textiles, l’industrie du cuir, l’industrie papetière, l’industrie traditionnelle du
bois, la production de bougies en cire, la production de colles de poisson et de colles de lapin, les
litières pour animaux, le paillage, etc.
2.3.2 Périmètre « ressources » : présentations des biomasses étudiées et définitions clés
2.3.2.1 Périmètre « ressources » pour la biomasse animale et végétale
La biomasse animale couverte par le champ de la présente étude s’entend comme le cinquième quartier
(hors abats destinés à la consommation humaine) et les autres matières produites par les animaux telles
que les coquilles, les cires, etc.
Pour la biomasse végétale, le périmètre de la présente étude se limite aux fibres végétales utilisées pour la
production de biomatériaux. Pour rappel, la biomasse bois utilisée seule ou non substituable par une
biomasse agricole est exclue du champ de l’étude.
Pour les déchets de biomasse, la ouate de cellulose est intégrée à l’étude pour son usage en isolation. Les
déchets textiles, hors périmètres, sont mentionnés avec des renvois vers les études pertinentes.
Le Tableau 2 ci-dessous, détaille pour chaque type de biomasse, son origine et une liste des principales
ressources associées.
Tableau 2 : Ressources issues de la biomasse animales et végétales étudiées
Typologie de
biomasse Origine Exemples de biomasse
Biomasse animale
Coproduits d’élevage Laine de mouton, plume de canard, cire, coquille…
Coproduits de l’industrie de la viande et de l’industrie du poisson
Cuirs, os, sang
Protéines animales transformées
Corps gras animaux
Biomasse végétale
Cultures agricoles et sylvicoles dédiées au non alimentaire
Lin, chanvre, miscanthus, TCR, TTCR…
Coproduits agricoles
Résidus de cultures annuelles : paille de céréales, paille d’oléagineux (colza, tournesol, lin oléagineux), canne de maïs, paille de sorgho
Déchets de cultures pérennes
Issues de silos
Coproduits agro-alimentaires Issues des industries céréalières (son…), drêches, pulpes de betteraves, pulpes de féculerie, marcs de raisin, marcs de pomme…
Déchets Déchets de l’industrie papetière Ouate de cellulose
2 Définition issue de (3)
16 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
2.3.2.2 Définitions associées à la biomasse comme ressource
Nous retiendrons dans la suite de l’étude les définitions suivantes :
Biomasse : « La biomasse est la fraction biodégradable des produits, des déchets et des résidus d’origine
biologique provenant de l’agriculture (y compris les substances végétales et animales), de la sylviculture et
des industries connexes, y compris la pêche et l’aquaculture, ainsi que la fraction biodégradable des déchets
industriels et municipaux »3. La biomasse est ainsi issue des matières premières animales et agricoles, ou
bien des sous-produits/déchets des activités de transformation en aval.
Coproduit : dans le cadre de l’ONRB, il a été décidé d’utiliser ce terme pour désigner indifféremment un
coproduit, un sous-produit, un déchet ou un résidu. Ce terme sera privilégié dans l’étude, car il regroupe
l’ensemble des typologies de biomasses étudiées dans l’étude et qu’il n’est pas sujet à polémique.
5ème quartier : l’ensemble des parties issues de l’animal abattu qui ne sont pas désignées sous le terme
viande, font partie du « Cinquième quartier » (4).
Fibres végétales (1) : une fibre végétale est une expansion cellulaire morte composée principalement de
cellulose, hémicellulose, lignine et pectines. Elle est soit isolée, soit regroupée avec d’autres au sein d’un
faisceau. Une fibre végétale amène principalement quatre grands types de fonctions dans un matériau :
Renfort : un matériau est généralement un arrangement de fibres d’un matériau résistant (le renfort),
noyé dans une matrice dont la résistance mécanique est beaucoup plus faible. La matrice conserve
la disposition géométrique du renfort et lui transmet les sollicitations auxquelles est soumise la
pièce. Dans le cas des fibres végétales la matrice est un polymère.
Charge : toute substance végétale qui, associée à un polymère de base, permet de modifier de
manière sensible les propriétés mécaniques, électriques ou thermiques, d’améliorer les propriétés
de surface, ou bien simplement, de réduire le prix de revient du matériau transformé.
Isolation : un isolant est un matériau ou une combinaison de matériaux qui retarde ou qui empêche
les échanges d’énergie (thermique, acoustique, électrique, etc.) entre deux systèmes.
Allègement : les fibres végétales sont de faibles densités comparativement aux matières qu’elles
remplacent ou avec lesquelles elles sont associées, elles offrent des gains de masse dans la quasi-
totalité des marchés couverts : bétons, panneaux, composites à charges ou renforts biosourcés.
Les principales plantes à fibres au niveau mondial sont le bois, le coton, le jute, le sisal, le lin fibres, le kenaf
ou le chanvre. À noter que le bois est intégré au périmètre, quand avec d’autres sources de biomasse et de
fibres, il participe à l’approvisionnement d’un même matériau biosourcé (exemple des panneaux techniques
biosourcés). La présentation de la filière coton est exclue de la présente étude.
3 Définition retenue par l’ONRB dans son propos introductif, issue de la définition de la Loi de programmation fixant les
orientations de la politique énergétique de la France du 13 juillet 2005.
17 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Une terminologie de présentation mieux adaptée aux besoins de l’industrie des matériaux :
Actuellement, le terme « fibres végétales » regroupe une hétérogénéité très importante de fractions
végétales et chacune de ces fractions possède une sémantique propre à sa filière.
Figure 2 : Diversité des fibres végétales actuellement mises en marché (Source : (1))
Les termes employés sont cohérents au sein de chacune des filières, néanmoins il est évident que ces
terminologies sont inadaptées à une sémantique générale des fibres végétales. Pour seul exemple, une fibre
longue de lin textile a une longueur de l’ordre du décimètre alors qu’une fibre longue de bois est de l’ordre
du millimètre.
C’est pourquoi l’étude FRD de 2011 (1) a proposé une nouvelle sémantique de présentation des fibres
végétales commune à l’ensemble des filières. Les fibres végétales peuvent être divisées en trois sous-
classes selon leur granulométrie : les fibres décimétriques, les fibres centimétriques et les fibres
millimétriques et/ou inférieures. Par ailleurs, les autres matières peuvent être divisées en trois sous-classes
différentes : les granulats, les farines et les poudres.
Figure 3 : Sémantique de présentation des fibres végétales retenue (Source : (1))
MISCANTHUS
μmmm
BOIS
dm cm
LIN
CHANVRE
Filasse Etoupes Poussières
Fibres de chanvre Chènevotte Poudre
FarineParticulesChips
Fibres de bois FarinePlaquettes
Anas
18 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Fibres décimétriques ou Fibres [dm] : Fibres végétales, obtenues à la fin du processus de défibrage et/ou d’affinage, ayant une longueur moyenne de l’ordre du décimètre (exemple : fibre longue de lin).
Fibres centimétriques ou Fibres [cm] : Fibres végétales, obtenues à la fin du processus de défibrage et/ou d’affinage, ayant une longueur moyenne de l’ordre du centimètre (exemple : fibres courtes de lin, fibres de chanvre).
Fibres millimétriques ou Fibres [mm] : Fibres végétales, obtenues à la fin du processus de défibrage et/ou d’affinage, ayant une longueur moyenne de l’ordre du millimètre (exemple : fibres courtes de lin, fibres de chanvre).
Granulats : Les granulats, issus de la séparation post-décortication ou post-affinage, correspondent aux parties ligneuses de la tige (ou moelle). Leur granulométrie (millimétrique à centimétrique) varie en fonction de la plante défibrée et de sa qualité, du processus utilisé, de la demande des clients, etc.
Farines : Les farines correspondent à des broyats de granulats végétaux ou de fibres végétales qui sont homogènes et de faible granulométrie (μm).
Poudres : Les poudres sont l’ensemble des résidus issus de la 1ère transformation des pailles qui correspondent aux liants végétaux qui assurent la cohésion (pectines) et aux particules de fibre et de chènevotte issues du défibrage.
19 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
3. Étude de quatre types de matériaux
biosourcés produits en France
En accord avec les objectifs de FranceAgriMer, l’analyse des matériaux biosourcés produits en France à
partir de fibres végétales s’est centrée autour de quatre types de matériaux, à savoir :
Les matériaux isolants biosourcés
Les bétons biosourcés
Les panneaux techniques biosourcés
Les composites à charges ou à renforts biosourcés
A noter que, pour plus de cohérence, ce chapitre intègre également l’analyse des matériaux isolants produits
à partir de biomasse animale (laine de mouton).
Le modèle utilisé pour décrire les chaînes de valeur de chacune des filières étudiées est présenté en Figure
4. Il permet de présenter les étapes clés et les rendements de transformation associés.
Figure 4 : Schéma général de description des filières de production de matériaux biosourcés dans le
rapport
20 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
3.1 Panorama des principaux matériaux biosourcés produits en France
La valorisation de la biomasse végétale en matériaux est aujourd’hui une réalité pour l’ensemble des
marchés des matériaux : isolants, bétons, panneaux techniques, composites. De récentes études de
l’ADEME (7) ont permis d’évaluer la réalité de la mise en marché des matériaux biosourcés en France.
Tableau 3 : Évaluation du marché des matériaux biosourcés en France en 2012 (Source : (7))
Typologie de matériau Type de fibres
et renforts
Part de
biosourcée
(%)
Volume mis sur
le marché
(tonne)
Bétons biosourcés Granulat 20 à 50 100 à 160 0001
Matériaux isolants
biosourcés
Ouate de cellulose vrac 90 50 000
Isolants rigides/semi-
rigides fibres de bois
Fibre [mm] 80 114 à 143 0001
Isolants souples
(chanvre, lin…)
Fibre [cm],
Isolant
80 à 85 9 500 à 11 700
Panneaux
techniques
biosourcés
Panneaux agglomérés à
base d’anas de lin
Granulat 90 à 95 330 000
Panneaux de pailles de
céréales compressées
Granulat 90 à 95 < à 400
Composites
thermoplastiques
et thermodurs
biosourcés
Pièce
thermocompressée à
base de non-tissés
Fibre [cm], Non-
tissé
50 à 80 2 à 3 000
Pièce plastique injectée
renforcée en fibres
végétales
Fibre [mm],
Compound
20 à 30 500
Wood-Plastic Composite
(WPC)
Fibre [mm],
Compound
30 à 70 15 000
Composite à base de
fibres continues et
matrices biosourcées
Non-tissé, roving,
tissu,
unidirectionnel,
multiaxial…
30 à 70 ns
1- Les volumes intègrent les bétons de bois ainsi que les panneaux isolants à base de bois
21 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
3.2 Panorama des matériaux isolants biosourcés
3.2.1 Généralités sur le marché des matériaux isolants
Les isolants peuvent être subdivisés en deux grandes catégories :
L’isolation répartie, où l’élément structurel joue lui-même le rôle d’isolant, peut être utilisée dans la
construction de murs, mais aussi de sous-bassement et de chapes.
L’isolation rapportée, communément désignée sous le simple terme d’isolation, regroupe les
solutions d’isolation par l’intérieur, majoritaires, et les solutions d’isolation par l’extérieur.
La Figure 5 ci-dessous présente les différents types de matériaux biosourcés et leurs produits concurrents
selon la nature des travaux d’isolation.
Figure 5 : Typologie des matériaux biosourcés et leurs produits concurrents par type de travaux
d’isolation (Source : BIO by Deloitte, adapté de l’étude Nomadéis 2012 (4))
Selon la Figure 5, il existe donc quatre types d’isolants biosourcés : les matières en vrac, les enduits et
bétons, les panneaux, et les panneaux souples ou semi-rigides.
Cependant, les bétons sont couramment différenciés des autres matériaux isolants biosourcés que sont les
isolants vrac et les panneaux souples isolants.
C’est pourquoi nous avons conservé cette distinction lors de l’analyse des quatre types de matériaux
biosourcés. Ainsi, comme précisé dans les définitions du paragraphe 2.3.1.3, le terme de matériaux
isolants biosourcés regroupe les isolants vrac et les panneaux souples isolants.
3.2.1 Les spécificités des matériaux isolants biosourcés
La production de matériaux isolants biosourcés en France englobe donc principalement de deux types de
produits (hors bétons) :
Les isolants vrac pour lesquels les matières premières les plus utilisées sont la ouate de cellulose,
la laine de mouton et la fibre de chanvre soufflée (4).
Les isolants souples et assimilés en panneaux/rouleaux à base de fibres végétales ou animales
pour lesquels les matières premières utilisées sont la ouate de cellulose, le chanvre, la laine de
mouton et le lin, parfois mélangées.
Isolation par l’intérieur
Matière en vrac
Isolation rapportée Isolation répartie
Isolation par l’extérieur MursSols, sous-bassement
Rouleaux, panneaux soupes ou semi-rigides
Panneaux rigides
Bétons de chanvre (projetés ou blocs)
Enduits
Bétons végétaux (dont
chanvre)
Bétons de chanvre
(monomur ou banchés sur
ossature bois)
Blocs bétons bois monomur
Bottes de paille avec ossature
Bétons de chanvre (projetés ou blocs)
Bétons légersBétons cellulaires, Briques monomur
Laine de roche,Laine de verre
Panneaux polystyrène, Bardage en bois
massif,Enduits minéraux
Matériaux
biosourcés
(hors bois
d’œuvre)
Produits
concurrents
22 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Figure 6 : Principaux matériaux isolants biosourcés mis sur le marché (Source : FRD)
Les bottes de pailles ont un statut à part, qui ne correspond ni aux isolants vrac, ni aux panneaux souples.
Puisqu’elles sont principalement utilisées comme isolant de remplissage, elles sont ici incluses avec les
isolants vrac.
3.2.1.1 Les isolants vrac
La majeure partie des isolants vrac est fabriquée à partir de ouate de cellulose, de fibre de chanvre ou de
laine de mouton. Les isolants vrac sont définis comme des matériaux peu denses qui peuvent être appliqués
par déversement (entre deux parois par exemple) ou par projection.
Isolant vrac à base de ouate de cellulose
Étapes et rendements de production
Pour fabriquer les isolants vrac à base de ouate de cellulose, le papier est défibré, réduit en flocons et
malaxé avec des produits de traitement pour résister au feu, aux insectes, aux rongeurs et aux moisissures.
Figure 7 : Étapes de production de la ouate de cellulose en vrac depuis la biomasse (Source : BIO by
Deloitte et FRD sur la base des entretiens réalisés)
23 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Un kilogramme de ouate de cellulose contient 85 ou 90 % de papier recyclé et 10 ou 15 % d’additifs, suivant
que l’additif est du sel d’ammonium ou de l’acide borique4.
Volumes de production à l’échelle nationale et régionale
En 2011, la production française de ouate de cellulose valorisée en isolant vrac était de 30 000 tonnes (4).
Le chiffre d’affaire issu des ventes de ouate en vrac était évalué à 18 millions d’euros. Cette même année,
un tiers des volumes de ouate de cellulose en vrac vendus en France ont été produits à l’étranger (4).
Suite à l’arrêt de l’activité de Nr Gaia en 2014, on compte en fin d’année 2014, 6 producteurs de ouate de
cellulose en vrac (Soprema, Ouatéco, Ouattitude, Xylobell, France Igloo Cellulose, Cellaouate). La carte ci-
dessous présente les lieux de production en France.
Figure 8 : Cartographie des usines de fabrication de ouate de cellulose en vrac en France (Source :
BIO by Deloitte et FRD sur la base des entretiens réalisés)
4 Source : BIO by Deloitte sur la base des entretiens réalisés
24 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Isolant vrac à base paille de chanvre
Étapes et rendements de production
Les constituants issus du défibrage de la paille de chanvre (fibre, chènevotte, mix des deux) peuvent être
utilisés comme isolants vrac. Cette valorisation est le fruit principalement de filières courtes, utilisant des
procédés simplifiés de défibrage, qui ne sont pas identiques d’un groupe de producteurs à l’autre. On obtient
ainsi principalement un mélange de fibre et granulat qui peut être déversé dans les combles. Attention, cette
pratique n’est pas encadrée par des règles professionnelles qui ouvrent droit à l’assurabilité décennale des
ouvrages.
Figure 9 : Étapes de production des isolants vrac à base de chanvre depuis la biomasse (Source :
BIO by Deloitte et FRD sur la base des entretiens réalisés)
Volumes de production à l’échelle nationale et régionale
La production de chanvre pour isolants vrac par broyage est le fruit d’une trentaine d’acteurs représentant en
2011 une surface de 500 ha, soit 5 % de la SAU française de chanvre, et qui assurent eux-mêmes la
première transformation. Ils approvisionnent essentiellement des circuits courts, et travaillent directement
avec les artisans et particuliers. Ces acteurs étant difficiles à identifier et à localiser, ils ne sont pas
représentés sur la carte de la Figure 10.
De plus, huit acteurs assurent le défibrage des pailles de chanvre (voir Figure 10) et produisent des fibres et
des granulats de chanvre qui peuvent être utilisés comme isolant vrac. Cependant, parmi ces acteurs, seul
Poitou Chanvre s’est orienté spécifiquement vers la production de chanvre vrac à une échelle
« industrielle ». Parmi les sept acteurs restant, Terrachanvre et Agrochanvre se distinguent car ils valorisent
une part non négligeable de leur production sous forme d’isolant vrac, alors que pour les cinq autres acteurs
ce débouché est très marginal.
Ces huit acteurs valorisent environ 800 t de granulats de chanvre comme isolant vrac. La part de fibre de
chanvre ainsi valorisée est jugée négligeable5.
5 Source : BIO by Deloitte sur la base des entretiens réalisés
25 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Figure 10 : Cartographie des usines de fabrication d’isolants vrac à base de chanvre en France
(Source : BIO by Deloitte et FRD sur la base des entretiens réalisés)
26 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Isolant vrac à base de laine de mouton
Étapes et rendements de production
Avant de devenir un isolant, la laine de mouton nécessite un lavage complet en plusieurs étapes. À ce jour, il
n’y a plus d’usines de lavage de laine en France. Les laines françaises sont lavées en sous-traitance en
Europe (en Espagne notamment).
La laine de mouton ou les fibres de chanvre et lin subissent les mêmes étapes pour la fabrication d’isolants
souples. Les laines sont d’abord triées, traitées (contre le feu, les nuisibles, les moisissures, etc.) puis
cardées6.
La laine brute (en suint) contient en moyenne 60 % de suint et de poussières (voir Figure 11).
Figure 11 : Étapes de production de la laine de mouton en vrac depuis la biomasse (Source : BIO by
Deloitte et FRD sur la base des entretiens réalisés)
Volumes de production à l’échelle nationale et régionale
La laine brute part pour l'essentiel aux échanges européens pour être valorisée dans la filière textile7. En
2011, la production française de matériaux isolants à base de laine de mouton était négligeable8. En France,
il existe trois fabricants de laine de mouton, la société Etoile du Berger située en Auvergne, Novalaine située
en région Midi Pyrénées et la société Naturelaine qui se trouve en Aquitaine. L’essentiel des volumes
qu’elles fabriquent sont utilisées pour la production de panneaux souples isolants.
Une étude précédente (8) estimait qu’en 2011 entre 3 000 et 4 000 tonnes de laine de mouton étaient
valorisées sous forme d’isolants (vrac et panneaux).
6 Action de peigner, démêler et aérer les fibres naturelles à partir de divers matériaux bruts
7 Source : BIO by Deloitte sur la base des entretiens menés
8 Source : BIO by Deloitte sur la base des entretiens menés
27 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Figure 12 : Cartographie des usines de fabrication de laine de mouton pouvant être utilisée en vrac
en France (Source : (4))
Isolant vrac à base de textile recyclé
Étapes et rendements de production
Dans le cas des isolants vrac, le textile usagé est effiloché et traité avant d’être distribué directement sous
forme de coton en vrac mis en œuvre par soufflage.
Volumes de production à l’échelle nationale et régionale
Il existe cinq fabricants de produits isolants (vrac et panneaux confondus) à base de textiles recyclés
recensés en France qui sont : le réseau d’entreprises « Le Relais », le groupe français Isoa, la Toison dorée,
Isosek et Buitex (9).
Le manque d’information n’a pas permis d’estimer les volumes d’isolants vrac fabriqués à partir de textiles
recyclés.
Les échangent avec les acteurs de la filière permettent néanmoins d’évaluer les quantités d’isolants (vrac et
panneaux souples) produits à partir de textile recyclé à 2 000 t (estimation haute)9. Cette valeur coïncide
avec l’estimation réalisée dans une étude antérieure qui évaluait ces volumes entre 2 000 et 3 000 t/an (4).
9 Source : BIO by Deloitte sur la base des entretiens menés
28 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Les bottes de paille
Étapes et rendements de production
La paille provient de la tige des céréales (blé, orge, avoine, seigle, etc.). Il existe deux formats de matériaux
fabriqués à partir de paille : le mélange terre paille et les bottes de pailles :
Les bottes de paille peuvent être directement appliquées en isolation de remplissage tout comme le
mélange terre paille. Elles ne nécessitent pas d’étape de fabrication.
Le mélange terre paille sert plus particulièrement à colmater les fissures/brèches et à remplir des
cloisons. La paille est simplement pressée.
Le schéma ci-dessous reprend les étapes principales de production des matériaux à base de paille.
Figure 13 : Étapes de production de matériaux isolants à base de paille de céréales (Source : BIO by
Deloitte et FRD sur la base des entretiens réalisés)10
Volumes de production à l’échelle nationale et régionale
Les agriculteurs qui fabriquent des bottes de paille pour la construction sont organisés en réseau au travers
du Réseau Français de la Construction en Paille. La construction en paille est encadrée par des règles
professionnelles obtenues depuis 2012, ce qui permet d’obtenir la garantie décennale (10). En 2011, de
2 000 à 3 000 tonnes de paille ont été utilisées en botte pour la construction en France et un doublement de
cette utilisation (4 500 à 5 500 tonnes) était envisagée pour l’année 2012 (4).
Synthèse des volumes d’isolants vrac produits annuellement
Le marché des isolants vrac représente en 2011 un volume d’environ 34 000 t/an. Bien que cinq types de
biomasse différents soient présents sur le marché, la ouate de cellulose représente en 2011 entre 80 et
10 Aucune information disponible n’a permis d’estimer le ratio paille/terre humide utilisé
29 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
90 % des quantités produites en France (voir Tableau 4). Ceci s‘explique notamment par le fait que la filière
est mieux organisée et dispose de certifications que ne possèdent pas les autres isolants vrac.
Tableau 4 : Chiffres clés de la production d’isolants vrac en France
Matière première en vrac Quantités de matière en vrac
produites
Ouate de cellulose 30 000 tonnes/an
Granulats de chanvre 800 tonnes/an
Laine de mouton Ɛ
Textile recyclé < 2 000 tonnes/an
(isolants panneaux et vrac)
Bottes de paille 2 000 à 3 000 tonnes/an
Total 33 000 à 35 000 tonnes/an
Cependant, suite à l’interdiction de l’utilisation du sel de bore dans la ouate de cellulose et aux
conséquences néfastes pour l’image de la filière, les volumes ont été divisés par deux en trois ans. Cela a
également entrainé la disparition d’environ 30 % des acteurs du marché en France.
3.2.1.2 Les isolants souples et assimilés
Les isolants souples à base de ouate de cellulose, chanvre / lin ou laine de mouton représentent 2 à 3 % du
marché selon MSI 2013 (11).
Les panneaux souples isolants produits en France présentent une très grande diversité qui se traduit à la
fois par le grand nombre de matières premières utilisées, mais également par la diversité de leur
assemblage. Le tableau ci-dessous présente les principaux produits mis sur le marché en France, ainsi que
le nom des sociétés qui les produisent ou les commercialisent.
Tableau 5 : Les différents types d'assemblage de matière biosourcée dans les panneaux isolants et
le nombre et noms des usines qui en produisent en France (Source : BIO by Deloitte et FRD sur la
base des entretiens réalisés et (12) )
Type d'assemblage Nombre de sociétés
produisant ce type de panneaux en France
Nom des sociétés
100 % bois 4 Buitex, Atis, Effireal, Sotextho
bois et verre 1 Buitex
100 % chanvre 3 CAVAC Biomatériaux, Buitex, Effireal
100 % ouate 1 SOPREMA
chanvre/lin 1 CAVAC Biomatériaux
chanvre/ouate 1 CAVAC Biomatériaux
chanvre/bois 2 Buitex + CAVAC BM
Ouate/textile 1 Buitex
30 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Les panneaux souples en ouate de cellulose, chanvre et lin oléagineux seuls ou combinés
Étapes et rendements de production
Le processus de fabrication des panneaux souples isolants en ouate de cellulose, fibre de chanvre ou lin
oléagineux est décrit en Figure 14 :
la première étape de transformation est identique à celle utilisée pour la production de matériaux
isolants vrac ;
la seconde transformation est une étape de thermoliaison durant laquelle des fibres polyoléfines
inertes et des adjuvants sont ajoutés pour conférer plus de rigidité aux panneaux.
Figure 14 : Étapes de production panneaux souples isolants depuis différentes biomasses sources
(Source : BIO by Deloitte et FRD sur la base des entretiens réalisés)
Volumes de production à l’échelle nationale et régionale
Il existe actuellement quatre fabricants majeurs de panneaux souples isolants à base de chanvre, ouate de
cellulose et/ou lin oléagineux.
La production de panneaux isolants à base de ouate de cellulose en France génère un chiffre
d’affaire global de près de 10 millions d’euros chaque année ce qui équivaut à environ 1 500 t de
production annuelle.
Concernant le chanvre, 30 % de la production de fibres serait mobilisée en 2011 pour la fabrication
de panneaux souples isolants, soit 3 300 à 4 400 tonnes dont environ 50 % est transformée en
Allemagne. À noter qu’entre 2011 et 2014 la production de panneaux souples isolants à base de
chanvre a été quasiment multipliée par deux11.
Les quantités de fibres de lin mobilisées pour la production de panneaux souples sont estimées à
500 t pour le lin fibre et à 700 t pour le lin oléagineux11.
11 Source : BIO by Deloitte et FRD sur la base des entretiens réalisés
31 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Figure 15 : Cartographie des usines de fabrication de panneaux souples isolants à base de ouate de
cellulose, chanvre et/ou lin oléagineux en France (Source : BIO by Deloitte et FRD sur la base des
entretiens réalisés)
Les panneaux souples à base de laine de mouton
Étapes et rendements de production
La première transformation est identique à celle utilisée pour la production d’isolants vrac. Lors de la
seconde étape de transformation, les laines peuvent subir deux types de traitements :
L’aiguilletage, qui consiste à faire passer la laine entre deux rampes d’aiguilles qui vont enchevêtrer
les fibres, donne un isolant plus dense ;
La thermoliaison, qui consiste à mélanger la laine avec des fibres thermofusibles comme du
polyester ou du polypropylène, qui serviront à donner de la tenue au produit (13).
Enfin, les laines de mouton sont pressées mécaniquement pour obtenir des plaques souples qui serviront
directement à l’isolation.
Le schéma ci-dessous présente le rendement de 100 kilogrammes de laine transformés en panneaux
isolants.
32 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Figure 16 : Schéma simplifié de fabrication de panneaux à base de laine de mouton (Source : BIO by
Deloitte et FRD sur la base des entretiens réalisés)
Volumes de production à l’échelle nationale et régionale
En 2012, la production française de matériaux isolants à base de laine de mouton était estimée à 500 t,
(entre 200 t et 1 000 t) consommant ainsi plus de 1 000 t de laine brute de mouton.
Pour rappel, une précédente étude (4) estimait qu’en 2011 entre 3 000 et 4 000 tonnes de laines de mouton
étaient valorisées sous forme d’isolants (vrac et panneaux). Les acteurs interrogés n’ont pas d’éléments
permettant d’expliquer l’écart entre les deux estimations proposées.
En France, on trouve 6 fabricants de panneaux souples isolants à base de laine de mouton (4).
Figure 17 : Cartographie des usines de fabrication de panneaux souples isolants à base de laine de
mouton en France (Source : BIO by Deloitte et FRD sur la base des entretiens réalisés)
33 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Les panneaux souples à base de textile recyclé
Étapes et rendements de production
La première étape de production est identique à celle utilisée pour la production d’isolants vrac à base de
textiles recyclés. Le textile traité est ensuite façonné avec des fibres plastiques pour former des panneaux
souples isolants.
Volumes de production à l’échelle nationale et régionale
Comme indiqué précédemment, le manque d’information n’a pas permis d’estimer les volumes de panneaux
souples isolants fabriqués à partir de textiles recyclés.
Les échangent avec les acteurs de la filière permettent néanmoins d’évaluer les quantités d’isolants (vrac et
panneaux souples) produits à partir de textile recyclé à 2 000 t (estimation haute)12. Cette valeur coïncide
par ailleurs avec l’estimation réalisée dans une étude antérieure qui évaluait ces volumes entre 2 000 et
3 000 t/an (4).
Synthèse des volumes de production d’isolants souples et assimilés
La filière des panneaux souples isolants représente en France en 2011 un marché d’environ 125 000 à
150 000 t dont plus de 90 % sont produits à partir de fibres de bois (voir Tableau 3). Les 10 % restant sont
produits à partir de six types de biomasse différents qui sont parfois mixés dans la confection des panneaux.
L’analyse du Tableau 6 met en avant que les panneaux à base de fibres de chanvre représentent 50 % des
panneaux souples isolants produits en France en 2011 (hors panneaux de bois). Ceci s’explique notamment
par le fait que la filière chanvre est très bien organisée et très proactive dans la mise en place de nouveaux
débouchés.
Tableau 6 : Chiffres clés de la production de panneaux souples isolants en France (Source : BIO by
Deloitte et FRD sur la base des entretiens réalisés)
Matière première des panneaux Quantité de panneaux produits
Fibre de chanvre 5 500 tonnes/an
Ouate de cellulose 2 000 tonnes/an
Fibre de lin oléagineux 1 000 tonnes/an
Fibre de lin fibre 700 tonnes/an
Fibre brute de mouton 500 tonnes/an
Textile recyclé < 2 000 tonnes/an
(isolants panneaux et vrac)
Total 9 000 à 11 000 t/an
Enfin, la grande diversité des biomasses utilisées pour la production de panneaux souples s’explique par le
fait que les fibres sont facilement substituables ce qui permet aux producteurs de panneaux de proposer une
grande variété de panneaux souples isolants afin de répondre à la demande des consommateurs. Une
analyse économique et des jeux d’acteurs liés à la production de panneaux souples innovants est présentée
au paragraphe 6.1.
12 Source : BIO by Deloitte sur la base des entretiens menés
34 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
3.3 Panorama des bétons biosourcés
3.3.1 Généralité sur le marché des bétons
Les bétons biosourcés qui existent sur le marché actuellement ne sont pas des bétons porteurs (Tableau 7)
c’est-à-dire qu’ils ne possèdent pas seuls les caractéristiques nécessaires pour servir d’ossature et de
soutien dans un bâtiment. Bien qu’ayant de multiples fonctionnalités, ils sont utilisés avant tout pour leurs
propriétés isolantes.
Tableau 7 : Panorama des types de bétons en fonctions de leur caractéristique portante (Source :
BIO by Deloitte et FRD sur la base des entretiens réalisés)
Types de
bétons Description Utilisation
Biosourcés
possibles
Béton porteur Servent d’ossature et de soutien
(exemple bloc parpaing porteur)
Utilisable sur tout chantier
et par tout artisan non
Béton isolant
autoporteur
En blocs (parpaing) ou en murs
préfabriqués ils sont facilement
maçonnables sur tout chantier. Ils
nécessitent une structure
porteuse
Utilisable sur tout chantier
et par tout artisan Oui
Bétons isolant
de remplissage
ou projetés
Ne sont pas autoporteurs et sont
contenus dans un coffrage ou
projetés. Ils nécessitent une
structure porteuse
Marché de niche surtout
pour la rénovation du bâti
ancien
Oui
Les bétons porteurs
Bétons possédant les caractéristiques nécessaires pour servir d’ossature et de soutien dans un bâtiment
(Ex : parpaing en béton, mur porteur en béton, etc.).
Les bétons isolants autoporteurs
Bétons ayant des caractéristiques isolantes et étant suffisamment rigides pour se tenir seuls, mais ils ne
sont pas porteurs. Les blocs sont ainsi posés contre un mur porteur et dans le cas des murs préfabriqués
c’est un béton léger structurel accolé au béton de chanvre qui apporte la fonction de soutien du bâtiment. Il
s’agit de bétons préfabriqués et faciles à mettre en place. Ne nécessitant pas d’outils ou de savoir-faire
particulier, ils sont donc utilisables par tous les artisans.
Les bétons de remplissage ou projetés
Bétons n’étant pas suffisamment rigides pour tenir seuls, ils peuvent être projetés ou étalés sur un support
vertical, ou bien banchés dans un caisson (bétons banchés ou bétons coulés). Il s’agit de bétons faits sur
chantier. Comme les deux autres bétons présentés ci-dessus, ils sont composés de chaux (liant) et du
granulat qu’il soit végétal ou non. Ils peuvent être utilisés pour faire des sols, des sous-bassement, des murs
ou bien des combles.
Le béton projeté enduit à base de chanvre est complexe à poser et nécessite que le maçon suive une
formation. Ces formations sont coûteuses pour une PME, ce qui limite le nombre d’artisans capable d’utiliser
ce matériau. Environ 200 entreprises de construction spécialisées sont agréées pour utiliser ces bétons de
35 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
chanvre13. De plus, après une phase de mise au point, il semble que les projeteuses soient en train de se
démocratiser, leur nombre (environ une quarantaine en 2014) devrait donc augmenter dans les années à
venir13.
3.3.2 Les spécificités des bétons biosourcés
Les bétons innovants : à l’état de recherche et développement ou mis sur le marché très récemment en
très petite quantité ; ils ne sont pas organisés en filières.
Le béton de chanvre : béton biosourcé le plus ancien en France (1985), est utilisé en tant que béton
d’isolation thermique en remplissage de mur à ossature (bois, poutrelle métallique, béton armé) ou en
enduit. Depuis une dizaine d’années se développent les blocs bétons (ou parpaings) et plus récemment les
murs préfabriqués (voir Figure 18).
Banché Projeté Bloc Préfabriqué (monomurs)
Figure 18 : Principales technologies d’application des bétons biosourcés (14) (15) (16)
Comme le montre la Figure 19, le marché des bétons de chanvre est actuellement largement dominé par les
chantiers de rénovation de murs qui représentent 50 % du marché, puis viennent à presque égalité les
travaux de construction de sous-bassement (20 %) et de murs (25 %).
Figure 19 : Répartition du marché des bétons de chanvre par typologie de travaux en 2014 (Source :
BIO by Deloitte sur la base des entretiens réalisés)
13Source : BIO by Deloitte issu des entretiens réalisés
50%
5%
20%
25%
Isolation rapportée sur paroiverticale (projection ou blocs)
Toitures
Sous-bassement, chapes (50%neuf, 50% rénovation)
Murs neufs (monomurs, oubanché)
36 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
3.3.2.1 Le béton de chanvre
Étapes et rendements de production
Les étapes de fabrication du béton de chanvre sont présentées dans le schéma ci-dessous.
Figure 20 : Schéma simplifié de fabrication du béton de chanvre projeté (Source : BIO by Deloitte et
FRD sur la base des entretiens réalisés)
Le bilan matière présenté en Figure 20 correspond à un béton projeté moyen. Cependant, les quantités de
liant et d'eau varient significativement selon les usages du béton de chanvre (mur, toiture ou enduit...) et le
mode d’application (projeté, banché, etc.).
Volumes et lieux de production à l’échelle nationale et régionale
Chaque année, en France, environ 5 000 tonnes de chènevotte sont valorisées dans le domaine des bétons
et mortiers soit une production de 20 000 à 40 000 tonnes de bétons/mortiers14. Le chiffre d’affaires global
associé à la vente de liants mis en œuvre avec le chanvre pour la fabrication de bétons et de mortiers
isolants représente entre 3,5 et 4 millions d’euros (4).
Les cinq leaders nationaux et mondiaux de liants (chaux et ciments) à savoir Lafarge, Lhoist-BCB, Saint-
Astier, Socli et Vicat sont les principaux acteurs de la commercialisation des bétons, mortiers et enduits à
base de chanvre. Ils possèdent de nombreuses usines de production de liants réparties sur l’ensemble du
territoire, donc seul leur siège ou centre d’essai est représenté sur la Figure 21 (ci-dessous).
La France compte un fabricant principal de blocs en béton de chanvre (Chanvribloc) situé en région Rhône
Alpes, dont le chiffre d’affaire est de l’ordre de 1 million d’euros. De même, MNBC, situé en région Centre,
assure seul la production de murs préfabriqués depuis 2009.
La carte ci-dessous permet de localiser les principaux acteurs économiques en activité.
14 Source : Bio by Deloitte issu des entretiens réalisés
37 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Figure 21 : Cartographie des acteurs de la fabrication de bétons de chanvre en France (Source : BIO
by Deloitte et FRD sur la base des entretiens réalisés)
3.3.2.2 Les bétons innovants
Les bétons à base de paille de lin, de paille de colza ou de miscanthus représentent aujourd’hui en France
des volumes anecdotiques, mais ces filières sont en cours de développement. Tous les acteurs interrogés
ne s’accordent pas sur les propriétés différenciantes de ces biomasses vis-à-vis du chanvre. Ainsi, certains
acteurs estiment que les bétons innovants constituent essentiellement des substituts à la filière chanvre qui
peuvent être intéressants dans la mesure où les quantités de pailles disponibles sont bien plus importantes
et/ou que les coûts de collecte sont significativement inférieurs à ceux de la paille de chanvre. Pour d’autres
acteurs interrogés, certaines de ces pailles ont des caractéristiques techniques et notamment thermiques
supérieures à celles des pailles de chanvre.
Les bétons à base de paille de lin : une filière sans motivation de développement
Production de murs préfabriqués :
Une entreprise française, Novishol, produit des murs préfabriqués en béton à base de fibre végétale. Bien
que dans leur communication il est mentionné l’utilisation d’anas de lin ou chènevotte de miscanthus, il
semble que le lin soit privilégié. Sa production pourrait toutefois se développer puisqu’en mars 2014 elle
annonce envisager un investissement de 5 millions d’euros dans une nouvelle usine, pour passer du stade
artisanal à la production industrielle.
Production de blocs de bétons :
Ces bétons ne sont qu’au stade R&D. À ce jour seuls 600 kg ont été produits par le CoDEM Picardie et
utilisés dans une maison témoin. Les recherches s’orientent vers la construction de blocs de bétons
fabriqués à partir d’anas de lin (les fibres courtes et longues étant déjà valorisées). Selon le CoDEM, le lin
38 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
est techniquement un meilleur candidat que le colza ou le chanvre pour la mise en place d’une filière de
bétons autoporteurs.
Pour le CoDEM, cette filière pourrait techniquement et économiquement se développer mais la filière lin fibre
vit déjà très bien avec la vente des fibres décimétriques et centimétriques et ne se préoccupe donc pas de
développer une filière de granulats de lin. La seule motivation semble être le coût de stockage de ces
granulats qui incite les producteurs de lin fibre à s’en « débarrasser », mais la R&D sur cette filière est plutôt
tournée vers les fibres décimétriques et centimétriques.
Le CoDEM a identifié trois entreprises prêtes à commercialiser la production de blocs de béton à base de lin.
L’unité de production du CoDEM serait louée à ces entreprises les premières années pour faciliter le
développement de l’initiative. La production pourrait atteindre 10 000 blocs par jour pour les trois entreprises
soit environ 1 000 maisons par an. Pour que cette filière soit compétitive, il faudrait que le bloc soit vendu à
40 – 50 €/m2, prix moyen de vente des blocs thermiques à base de pierre ponce. Pour ce faire il faudrait que
le prix des granulats de lin entrée usine, soit autour de 150 €/t à 200 €/t ; prix supérieur au prix de vente
moyen des granulats de lin constaté au cours des 10 dernières années.
Les bétons à base de paille de colza : un fort potentiel de développement
À ce jour la production de béton à base de paille de colza n’est qu’au stade de la R&D. Mais pour le CoDEM
Picardie, les bétons de paille de colza présentent deux grands avantages :
Les gisements disponibles sont importants : les pailles de colza sont essentiellement laissées au
champ. Après avoir pris en compte la paille devant être rendue au sol et celle destinée à la
production animale, il resterait 20 % de paille extractible pour la production de béton (17).
Il serait possible de produire des blocs de béton à un prix inférieur à celui des bétons de chanvre.
Des expériences sont en cours avec des projets démonstrateurs.
Les bétons à base de miscanthus
Aucune production de béton de miscanthus n’a été identifiée à ce jour. À noter cependant, que deux projets
sont en cours sur cette filière :
APBTP : Développement de mortiers et bétons végétaux (18)
BFF (biomasse for future) (19) : le projet qui s’étend de 2012 et 2020 (pour un budget de 28 M€)
vise notamment à établir des chaînes de valeur locales pour la biomasse de miscanthus et de
sorgho.
3.3.3 Conclusion
Actuellement le marché des bétons biosourcés qui représente entre 100 000 t et 160 000 t (voir Tableau 3),
est dominé par les bétons de bois (entre 80 000 t et 100 000 t) puis par les bétons de chanvre (entre
20 000 t et 50 000 t), les autres filières n’ayant pas encore atteint le stade industriel.
La filière des bétons de chanvre existe depuis près de 25 ans et continue d’innover notamment afin de
faciliter la pose (bétons blocs et monomurs). Cependant, de nombreux programmes de R&D sont en cours
pour développer des bétons utilisant d’autres types de biomasses (colza, lin, miscanthus) qui permettraient
de disposer d’une ressource plus importante (paille de colza) à un coût inférieur, et qui pourraient apporter
des propriétés techniques supérieures aux granulats de chanvre. Bien que ces filières en devenir bénéficient
des retours d’expériences de la filière béton de chanvre, leur développement à une échelle industrielle
prendra encore quelques années et devra passer par l’obtention de certificats pour pouvoir concurrencer des
filières bois et chanvre déjà bien implantées.
39 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
3.4 Panorama des panneaux « techniques » biosourcés
3.4.1 Généralité sur les marchés des panneaux
Il existe usuellement quatre familles de panneaux (20) :
Le panneau de particules : est un panneau multi-usages (construction, ameublement). Sa facilité
de pose, sa souplesse d’utilisation et son moindre coût en font le panneau le plus utilisé en France
et en Europe selon l’UIPP. Il est composé à 94 % d’une ou plusieurs couches de particules /
copeaux, et 6 % de liant, pour une masse volumique d’environ 400 kg/m3.
Le panneau de fibres incluant le MDF (Medium Density Fiberboard) et le panneau de fibres dures.
Le MDF : est destiné à la fabrication de meubles en forme ou de revêtement de sol stratifié sous sa
forme haute densité (HDF). C’est un panneau constitué de fibres de bois, d’une densité comprise
entre 600 et 800 kg/m3.
L’OSB : est un panneau de structure pour la construction.
Le contreplaqué : est un panneau composé d'un nombre impair de minces feuilles de bois (plis)
superposées à fil croisé et collées entre elles.
Tableau 8 : Principaux usages des panneaux en France (Source : (21) (22))
Type de panneaux
Volume de
production
(millions de m3)
Part de la production
valorisée dans la
construction
Type d’usage
Panneau de
particule
3,8
40 % Cloisons, agencement, planchers et
supports de planchers, meubles, etc.
OSB 75 %
Cloisons, contreventement, âmes de
poutres et de meubles plaqués,
planchers et supports de planchers,
mobilier, placard, bibliothèque, etc.
Panneau de fibre
(MDF + panneau de
fibre dur)
1,0 59 %
Agencement, meuble de cuisine et de
salle de bain, mobilier, cloison, porte,
jouet, revêtement de sol stratifié, etc.
Contreplaqué 0,2 50 %
Murs, planchers, supports de toiture,
charpentes composite, poutres en I,
coffrage, aménagement des véhicules
utilitaires/camping-car/bateau, etc.
Total 5,0 50 à 55 %
En 2012, plus de 52 millions de m3 de panneaux ont été produits en Europe, dont 67 % de panneaux de
particules, soit 35 millions de m3. En France, le chiffre d’affaire du secteur des panneaux s’élevait à
1,2 milliards d’euros, pour une production de 5 millions de m3 répartie sur une vingtaine de sites de
productions (21). Les panneaux de particules et l’OSB représentent 75 % des volumes mis en marché, les
panneaux de fibres 20 % et le contreplaqué 5 %. Plus de la moitié de la production est destinée au marché
de la construction.
40 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Figure 22 : Localisation des usines produisant des panneaux de fibres ou de particules
(Source (21) (22))
3.4.2 Les spécificités des panneaux « techniques » biosourcés à base de biomasse agricole (hors panneaux 100 % bois)
Le champ de la présente étude se concentre sur les panneaux techniques biosourcés, amenant des
performances différenciantes par rapport aux panneaux constitués intégralement à base de bois, en matière
d’allègement, d’acoustique et d’ignifugation tout particulièrement.
On peut retenir dans cette catégorie trois types de produits :
Les panneaux agglomérés à base d'anas de lin fibre ;
Les panneaux de pailles de céréales compressées ;
Les autres panneaux à base de biomasse agricole.
Outre l’apport de performances spécifiques, ce type de panneau a l’intérêt d’élargir le sourcing de biomasse
végétale, en apportant des solutions d’approvisionnement pérennes, dans un contexte actuel de tension sur
la disponibilité de la ressource en bois.
3.4.2.1 Les panneaux agglomérés à base d'anas de lin
Historiquement, il existe trois fabricants de panneaux valorisant les anas de lin produits en France : De
Sutter Frères et Linex panneau SA en Normandie et Unilin en Belgique. Les panneaux sont soit fabriqués à
100 % en anas de lin (cas de la société De Sutter Frères), soit constitués d’un mélange homogène de lin
P. de fibres : 10 à 50 000 m3/an
P. de fibres : 50 à 100 000 m3/an
MDF : 100 à 250 000 m3/an
MDF : > à 500 000 m3/an
P. de particules : 50 à 100 000 m3/an
P. de particules : 100 à 250 000 m3/an
P. de particules : > 250 000 m3/an
OSB : > 250 000 m3/an
Linex
De Sutter Frères
Unilin
Stramentech
Autres panneaux
41 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
pour un tiers et de bois pour deux tiers (cas de la société Linex panneau SA). Le principe de fabrication
repose sur l’élaboration d’un panneau constitué d’un noyau dense et recouvert – sur ses deux faces – d’une
couche poncée. Pendant la production, les anas de lin sont mélangés avec de la colle. Le tout est ensuite
comprimé à haute pression et température élevée, pour former un panneau aggloméré de lin.
Figure 23 : Étapes et rendement des procédés de fabrication des panneaux agglomérés à base
d'anas de lin (Source : (23))
Ces panneaux (marque Sanopan pour De Sutter Frères ou UniFLAX pour Unilin) sont
innovants par leur légèreté (46 % plus léger que les panneaux de bois), leur
résistance au feu (naturellement coupe-feu), leurs caractéristiques mécaniques
(comparables à celles des panneaux de bois), leur souplesse, leur faible dilatation
(5 fois inférieure à celle du bois), leur propriété acoustique (affaiblissement de - 40 dB)
et leur prix compétitif. Ils sont ainsi tout particulièrement utilisés pour produire des
portes coupe-feux, de l’ameublement de cuisine, des plans de travail, des cloisons ou encore des
emballages. Ils peuvent être utilisés seuls ou complexés par exemple avec des isolants rigides à base de
fibres bois afin de proposer des systèmes constructifs isolants thermiques et phoniques : exemple du
Sanomur commercialisé par la société De Sutter Frères.
Historiquement, la part des anas valorisée dans le secteur des panneaux agglomérés est estimée à plus de
50 % par le MEDDE, soit entre 85 000 et 125 000 tonnes d’anas (4). La production de panneaux agglomérés
d’anas est ainsi évaluée à 330 000 tonnes par an (compte-tenu de la part de bois utilisée en complément du
lin), pour un chiffre d’affaires annuel de 90 millions d’euros. À noter que plus des ¾ de la production est
42 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
exportée, les clients étant localisés selon les producteurs de panneaux en Grande Bretagne, en
Allemagne… ou en Europe du Sud.
De Sutter Frères et Linex panneau SA sont implantées en Seine Maritime au cœur du bassin de production
linier, ce qui leur permet de sécuriser leur approvisionnement. Si l’on prend l’exemple de la société De Sutter
Frères, cette entreprise utilise selon l’étude FRD/ADEME 2011 annuellement 45 000 tonnes de granulats
végétaux provenant de trois coopératives linières normandes dans un rayon de 50 kilomètres autour de
l’usine. Elle a connaissance plusieurs mois à l’avance des quantités récoltées, du niveau des stocks (les
producteurs de lin réalisant le stockage) et de la capacité de transformation de ses fournisseurs, ce qui lui
permet de piloter son approvisionnement, sécurisé dans le cadre de contrats pluriannuels oraux.
3.4.2.2 Les panneaux à base de paille de céréales compressée
La production de panneau de paille est embryonnaire à l’échelle européenne. Elle s’est développée en
Allemagne, en République tchèque et en France à partir d’un procédé mis au point en Suède en 1935 et
développé depuis par la société britannique Stramit Technology Group (24). Ce fabricant fournissait le
matériel, le concept et licenciait l’acheteur sur la base d’une exclusivité territoriale. Le principe est d’utiliser la
paille de céréales dans la fabrication de cloisons d’intérieur ou de doublage, en substitution de produits tels
que le Placoplâtre ou le Fermacell.
Le panneau compressé de paille est un panneau de construction rigide qui se
compose d’un cœur de paille (propre, sèche et sans liants chimiques), et d’un
revêtement en carton recyclé de 415 g/m2.
Le produit est facile à poser, a un bon comportement mécanique, acoustique (-29 à -
42 dB), feu et sans doute hygrothermique. Inconvénient majeur : son poids de 65 kg
par panneau. La pose ne demande ni rails métalliques ni outillage spécifique. Les
panneaux sont fixés au sol par vissage sur un tasseau en bois et solidarisés les uns
aux autres par des pattes métalliques vissées. Les plaques sont ensuite jointes de la
même façon que pour les plaques de plâtres. Le panneau de paille compressé peut
être enduit, peint ou recouvert de papier peint. Il est livré avec des percées tous les
30 cm permettant le passage des câblages électriques.
Le procédé est un procédé de fabrication par compression à chaud. Les panneaux sont fabriqués sur une
machine de 100 m de long. La paille reçue en balles est d’abord décompactée, nettoyée puis comprimée
entre deux plaques chauffantes à 200 - 240°C. La résine est naturellement présente dans la lignine et la
cellulose de la paille assure la rigidité des panneaux, sans qu’il soit besoin d’un liant chimique. À la sortie de
la presse, le panneau de paille est recouvert de carton recyclé et convoyé sur 40 m environ, afin de refroidir
et de sécher puis d’être coupé à la taille voulue. Ponctuellement une colle est utilisée pour lier le carton et la
paille. Une fois la nappe coupée à la longueur voulue, une bande de carton est thermocollée sur la tranche.
43 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Figure 24 : Étapes et rendement des procédés de fabrication d’1m² de panneaux de pailles de céréales compressées (Source : FRD sur la base des entretiens réalisés et (25))
Jusqu’en 2011, il n’y avait qu’un seul fabricant de panneaux compressé de paille en France : la société
Stramentech qui employait 12 personnes sur la commune de Neuvy-Pailloux (36).
Cette société a déposé le bilan en 2012. Sous réserve de maîtriser le procédé de mise en œuvre et de
développer les marchés permettant de bénéficier de réelles économies d’échelle, ce type de produit même
onéreux était compatible avec la structure de prix du secteur, mise en œuvre incluse :
Tableau 9 : Comparaison des coûts de mise en œuvre des panneaux compressés de paille et des
produits concurrents (Source : (4))
L’approvisionnement en paille était sécurisé dans le cadre de la mise en place de contrats
d’approvisionnement auprès du syndicat Biomasse Energie Berry, qui réunit les 26 négociants de paille de la
région Centre dans un rayon de100 km autour de l’usine. Le contrat prévoyait des prix stables, mais la
qualité était insuffisamment encadrée. Stramentech n’ayant pas réussi à fiabiliser la qualité de sa production,
elle n’a pas dépassé une production réelle de l’ordre de 400 tonnes de panneaux en 2011, soit 18 000 m²
correspondant à un potentiel de doublage de cloisons de 180 bâtiments de 100 m2 de murs (4). La
ressource utilisée était estimée à 500 tonnes de paille pour l’année 2011.
3.4.2.3 Les autres panneaux à base de biomasse agricole
Au stade recherche et développement, un certain nombre de travaux ont été conduits avec l’objectif de
favoriser l’utilisation de la biomasse agricole, dans l’élaboration de panneaux légers en réponse aux attentes
fonctionnelles des marchés d’application, que ce soit l’ameublement ou le bâtiment. L’ambition y est en effet
de faciliter les manipulations par les utilisateurs en baissant le poids des produits (quand ce n’est pas la
réglementation qui limite les charges à porter sur chantier) et de réduire les frais de transport associés.
Ainsi de nombreux projets ont eu pour objectifs d’étudier la faisabilité d’un mix bois / biomasse agricole :
chanvre, miscanthus, canne de maïs, canne de tournesol, paille de colza ou topinambour. On peut citer par
exemple :
Le projet européen DIPP (Development of Innovative Particleboard Panels). 25 partenaires ont
travaillé de 2006 à 2008 à la mise au point de prototypes de meubles fabriqués à partir de panneaux
44 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
de particules issus de résidus agricoles (maïs, tournesol…) ou de déchets de bois. Les meilleures
performances ont été obtenues pour des panneaux tricouches : une couche interne en fibres de
résidus agricoles et deux couches externes en résidus de fibres de bois. Ainsi, les panneaux
alternant une couche de miscanthus et de topinambour entre deux couches d'épicéa affichent de
bons résultats. Lorsque les panneaux ont une densité suffisante (environ 650 kg/m3), leur résistance
à la flexion, leur élasticité et leur homogénéité répondent aux standards de la norme EN 312 relative
aux panneaux de particules. Par ailleurs, les expériences sur les décors ont montré que les finitions
épaisses, comme le stratifié, compensent en partie la fragilité des prototypes.
Les travaux du CoDEM Picardie en faveur du développement des usages des pailles de colza en
panneaux agglomérés (faux-plafond…).
Potentiellement l’ensemble des cultures dédiées au non alimentaire (lin fibre, chanvre, miscanthus…) et des
coproduits agricoles (pailles de céréales, pailles de colza, lin oléagineux, canne de tournesol, canne de
maïs…) sont valorisables dans le domaine des panneaux agglomérés.
3.4.3 Conclusion
Les panneaux à base de biomasse agricole (hors produits 100 % bois) sont une réalité depuis une
cinquantaine d’années en France, du fait des propriétés différenciantes des anas de lin en matière
d’allègement des panneaux notamment. Un tissu industriel de production de panneaux agglomérés à base
de lin s’est ainsi développé dans les bassins de production de lin, de la Normandie à la Belgique. Mais le
maintien de cette valorisation est liée à la capacité à structurer durablement des filières
d’approvisionnement, comme en témoigne le dynamisme de la société De Sutter Frères d’une part qui
s’inscrit dans une logique de contractualisation, et l’arrêt de l’utilisation des anas de lin par la société Unilin
d’autre part qui s’est toujours inscrit dans une stratégie de marché spot, avec les limites associées en
matière de disponibilité de la ressource.
Avec un taux d’utilisation du gisement disponible de plus de 50 %, c’est historiquement un marché
conséquent.
En dehors du lin, les propriétés d’allègement offertes par les granulats végétaux et la possibilité de pouvoir
offrir un sourcing complémentaire et alternatif au bois quand certaines années les tensions sur la ressource
forestière sont fortes, intéressent les industriels des panneaux. Ceci étant à ce jour, aucune réalisation
industrielle concrète n’a permis de confirmer cet intérêt de principe.
Tableau 10 : Chiffres clés de la production de panneaux techniques biosourcés en France
Matériaux biosourcés Production annuelle de panneaux
Panneaux agglomérés à base
d’anas de lin 330 000 tonnes
Panneaux de pailles de céréales
compressés Arrêt de la production en 2012
Autres panneaux à base de
biomasse agricole nrs
Total 330 000 tonnes
45 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
3.5 Panorama des composites à charges ou renforts biosourcés
3.5.1 Généralités sur les marchés des composites
Le marché des composites est un marché dynamique dont la croissance vient de repartir à la hausse après
six ans de crise économique générale, et qui bénéficie d’un taux de croissance structurel de 4 à 5 % par an.
L’utilisation de pièces composites est aujourd’hui une réalité dans l’ensemble des secteurs d’application,
principalement à destination du marché des transports, de la construction, de la connectique électrique et
électronique, des sports et loisirs et de l’aéronautique.
Figure 25 : Répartition du marché des composites en Europe en volume (Source : (26))
3.5.2 Les spécificités des composites à charges ou renforts biosourcés
Les composites à charges ou renforts biosourcés sont depuis le début du 21ème siècle en plein
développements et représentent actuellement 15 % du marché des composites en Europe. La réalité
actuelle du marché est basée quasi exclusivement sur les marchés de l’automobile et du bâtiment. Sur les
marchés du ferroviaire, du nautisme, de l’aéronautique et des sports et loisirs, le taux d’utilisation de ces
nouveaux matériaux biosourcés est encore relativement anecdotique à ce jour.
Les composites à charges ou renforts biosourcés recouvrent quatre types de pièces :
Les pièces thermo-compressées à base de non-tissés, à destination principalement du marché
automobile ;
Les pièces injectées renforcées en fibres végétales, également à destination principalement du
marché automobile ;
Les Wood-Plastic Composites (WPC), à destination du marché du bâtiment ;
Les composites à fibres continues et matrices biosourcées à destination des marchés du transport
et des sports et loisirs.
Deux familles de pièces tirent actuellement le marché des composites biosourcés :
les WPC, issus de l’extrusion ou de l’injection de polymères et de charges de bois, qui représentent
73 % du marché européen avec un taux de croissance soutenu de 15 % par an ;
et les pièces thermocompressées à base de non-tissés d’autre part, qui représentent 26 % du
marché européen.
34%
34%
15%
15%
2%
Automobile / Transport
Construction / génie civil
Equipements électriques /électroniques
Sports et loisirs / nautisme
Aéronautique
46 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Plus largement, le marché des composites à charge ou renforts biosourcés est dynamisé par :
L’utilisation des fibres végétales (chanvre, lin, etc.) en tant que 3ème famille de fibres de renforts
techniques, à côté des fibres de verre et des fibres de carbone ;
La mise en œuvre accrue progressive de polymères biosourcés : PA, PLA, PBS, résines Epoxy, etc.
Tableau 11 : État des lieux des volumes de composites biosourcés mis en marché en Europe
(Source : (7) (27))
Quantités estimées en 2012
Prévisions pour 2020
Δ 2012-2020
Tonnes % Tonnes % %
Pièces thermocompressées à base de non-tissés biosourcées
90 000 26 % 120 à 350 0000 17 à 27 > 33 %
Pièces plastiques renforcés en fibres végétales
2 000 1 % 10 à 20 000 1 à 2 > 400 %
Wood-Plastic Composite (WPC) 260 000 73% 580 à 950 000 72 à 82 > 123 %
Composites à fibres continues et matrices biosourcés
ns* ns nrs** nrs nrs
Total Composites à charges ou renforts biosourcés
352 000 100 % 710 à 1 320 000 100 % > 102 %
Total Composites (verre, carbone, fibres naturelles)
2 400 000 3 200 000 > 33 %
Part de marché des composites biosourcés
15 % > 22 % > 57 %
*ns = non significatif **nrs = non renseigné
La dynamique amorcée en faveur de l’utilisation de ces composites à charges ou renforts biosourcés est
basée sur l’intérêt de ces matériaux à fournir des propriétés concurrentielles vis-à-vis des matériaux utilisés
usuellement en matière d’allégement, de performances mécaniques, d’amortissement des vibrations,
d’isolation thermique et d’avantages environnementaux sur un certain nombre d’indicateurs tels que les
émission de CO2.
La phase de R&D active engagée depuis une quinzaine d’année a pour premier objectifs de démontrer
l’intérêt et la faisabilité d’utiliser ces technologies et de lever un certain nombre de points d’améliorations
communément admis tels que la tenue au choc et le respect des cahiers des charges « odeur » au sein des
habitacles de véhicules, propres à chaque constructeurs automobiles.
3.5.2.1 Les pièces thermocompressées à base de non-tissés
Il existe deux grandes familles de pièces thermocompressées à base de non-tissés :
Les pièces thermoplastiques, constituées à 50 % de fibres végétales locales (lin fibre, chanvre) ou
importées (kenaf, sisal, jute…) et à 50 % de polypropylène (PP).
Les pièces thermodurs, constituées à 80 % de bois et 20 % de résines phénoliques ou acryliques. À
noter qu’il existe de manière marginale des pièces constituées pour moitié de fibres végétales (lin,
chanvre, etc.) et pour moitié de résines Epoxy ou résine Acrodur® (BASF).
Selon PSA et Renault (28) ce sont ces pièces qui constituent actuellement la quasi intégralité de la part de
matériaux biosourcés dans un véhicule. Ces pièces sont destinées notamment à la production de tableau de
bord, panneau de porte, tablette arrière / passage de roue. Le taux de pénétration de ces technologies est
variable selon le type de pièces de 10 à 20 %, notamment pour les panneaux de porte. Elles devraient
croître de plus de 33 % / an pour s’établir à une production prévisionnelle supérieure à 120 000 tonnes
annuelles.
L’intérêt des non-tissés à base de fibres végétales réside dans le fait qu’ils possèdent des performances
similaires (légèreté et bonne résistance mécanique) à celles des non-tissés issus de la chimie du pétrole,
tout en ayant un coût abordable.
47 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Figure 26 : Exemple de pièces thermocompressées à base de non-tissés fibres végétales / PP
(Source : (29) (30))
Au vu du périmètre de la présente étude nous ne retiendrons que les pièces thermocompressées à base de
fibres végétales/PP :
Les non-tissés à base de coton effiloché et de bois étant en dehors du champ couvert par définition ;
Les pièces thermodurs à base de fibres végétales/Epoxy représentant des volumes de production
non significatifs actuellement et à moyen terme.
Schématiquement le procédé de production des pièces thermocompressées peut être synthétisé en
2 étapes :
la première étape consiste en la formulation de semi-produits (appelés non-tissés) à partir d’un
mélange à parité de fibres végétales et de polymère type Polypropylène (PP)/ Polyéthylène (PE)
la deuxième étape consiste à thermocompresser ces non-tissés afin de produire les pièces visées.
Les rendements obtenus à chaque étape sont résumés dans la figure ci-après.
Figure 27 : Étape et rendement des procédés de production de pièces injectées renforcées en fibres
végétales (Source : (29))
48 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Ce sont 31 000 tonnes de fibres végétales (lin, kenaf, chanvre, jute) qui ont été utilisées en 2012 en Europe
pour élaborer les non-tissés retenus. 62 % de ces fibres sont produites en Europe (lin fibres et chanvre).
38 % sont importées du Bangladesh (jute, kenaf), de Turquie ou du Brésil (kenaf).
Figure 28 : Utilisation des fibres végétales dans l’industrie européenne des composites pour le secteur Automobile (en tonnes) (Source : (27))
En France, il existe un seul producteur de non-tissés au travers de la société EcoTechnilin basée en Seine-
Maritime. Elle s’approvisionne auprès de partenaires historiques à même de garantir un approvisionnement
en qualité et quantité adaptées, pour des prix relativement stabilisés dans le temps.
La majeure partie des fibres [cm] produites en France pour le marché des non-tissés pour l’automobile sont
exportées en Allemagne, pour être transformées en non-tissés par les concurrents d’EcoTechnilin, telles que
les sociétés Isowood ou Polyvlies, etc.
3.5.2.2 Les pièces injectées renforcées en fibres végétales
Selon le JEC et Nodal, les composites thermoplastiques représentent 40 % du marché des composites, les
pièces injectées constituant la quasi-totalité des thermoplastiques (31). La part de marché de ce type de
pièce est en croissance continue, car relativement aux composites thermodurs, elles sont recyclables et
économiquement plus abordables.
Les pièces injectées sont des pièces plastiques, issues d’un procédé d’injection, composé à 70-80 % d’un
polymère et d’une fibre végétale [mm]. En l’état actuel des développements : le principal polymère utilisé est
le polypropylène (PP) issu de la chimie du pétrole. Quelques pièces sont réalisées à partir d’élastomère pour
des applications de joints automobiles. Des développements sont en cours sur la base de polymères
biosourcés tels que le PBS, dans le cadre du projet Biomat coordonné par le Groupe Faurecia.
Les seules pièces mises sur le marché actuellement sont réalisées à base de chanvre. Des développements
sont en cours à base de miscanthus et de sorgho dans le cadre du projet Investissement d’avenir Biomass
For the Future (BFF) coordonné par l’Inra.
En France, la quasi-totalité des pièces injectées ont été développées par la société AFT Plasturgie créée en
2001, dans le cadre de partenariats d’innovation et de recherche en lien avec le groupe PSA, puis avec le
groupe Faurecia. Les relations fructueuses avec Faurecia engagées depuis 2006 ont permis de mettre sur le
marché un matériau spécifique NAFILean constitué de PP/chanvre utilisé tout particulièrement pour réaliser
des médaillons de portières industrialisés depuis 2013 sur véhicule Peugeot 308 (32). La formulation de
PP/chanvre mise au point dans le cadre de ce projet permet des gains de masse de 25 % sur pièce finie,
tout en satisfaisant l’intégralité des cahiers des charges constructeurs. Au-delà de la mise au point de
procédés de production de matériaux dédiés, ces partenariats ont pour finalité la structuration de filière de
28 000
20 800
15 200
6 400
5 6004 000
Bois
Coton recyclé
Lin
Kenaf
Autres fibres (jute, sisal…)
Chanvre
49 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
production du champ jusqu’à la fin de vie des pièces mises en marché. Face à la réglementation
européenne sur les Véhicules Hors d’Usage (VHU) qui impose aux pays membres de recycler et de valoriser
respectivement 85 et 95 % des composants des véhicules d’ici 2015, Faurecia a dû démontrer la bonne
incorporation de ces nouveaux matériaux dans les procédés de valorisation des polymères issus du
recyclage des véhicules en fin de vie (33).
Figure 29 : Exemple de pièces injectées à base de PP/chanvre (Source : (34) (33))
Plus récemment un certain nombre d’acteurs ont pour objectifs de valoriser de nouveaux procédés à base
de miscanthus principalement avec les sociétés de compoundage Addiplast ou AD Majoris. Des premiers
développements ont été réalisés, qui demandent encore à être finalisés dans le cadre de projets de
recherche tels que BFF ou à se traduire par la mise en marché de pièces injectées.
À côté du secteur automobile qui constitue le premier marché d’application, un certain nombre de pièces ou
de démonstrateurs ont été développés dans le secteur de l’électroménager, des sports et loisirs sur la base
de séries limitées.
Schématiquement le procédé de production des pièces injectées peut être synthétisé en
deux étapes :
- la première étape consiste en la formulation de semi-produits (appelés compounds) à
partir d’un mélange de polymère, de fibres végétales et d’additifs permettant d’améliorer
l’interface fibre/matrice c’est-à-dire l’ancrage des fibres végétales dans le polymère.
- la deuxième étape consiste à introduire ces compounds dans des pièces à injecter afin de
produire les pièces visées.
Les rendements obtenus à chaque étape est résumé dans la figure ci-après.
Figure 30 : Étape et rendement des procédés de production de pièces injectées renforcées en fibres
végétales (Source : FRD sur la base des entretiens réalisés)
AFT©
50 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Ce sont 500 tonnes de pièces injectées renforcées en fibres végétales qui sont actuellement produites à
l’échelle nationale essentiellement par la société AFT plasturgie. La faiblesse relative de ces volumes mis en
marché traduit surtout :
Le fait que les acteurs sont encore majoritairement engagés dans la mise au point des procédés de
production de ces pièces
Les délais de validation relativement longs de ces pièces notamment dans le secteur automobile qui
est généralement de trois ans. Ainsi, schématiquement, un procédé qui entrerait en phase de R&D
aujourd’hui ne serait intégré industriellement sur véhicule que dans 6 à 8 ans, soit 3 à 5 ans de R&D
plus 3 ans de qualification.
À noter qu’AFT plasturgie a eu une démarche novatrice de sécurisation de son approvisionnement en
chanvre en intégrant des producteurs de fibres en tant qu’actionnaires exclusifs.
3.5.2.3 Les WPC
Les WPC ont été inventé au Japon au début des années 1980 par la société Einwood qui est encore
aujourd’hui un précurseur technologique. Ils se sont fortement développés en Amérique du Nord sur la base
d’un mélange PE / bois avec une production estimée à plus de 1 millions de tonnes en 2009.
Ils ont commencé à se développer en Europe au début des années 2000 pour des applications planchers de
terrasse, clôture et bardage, automobile. Les pièces aujourd’hui sont de plus en plus complexes et on voit
apparaitre des pièces composées d’un mix aluminium / WPC.
Figure 31 : Évolution des technologies de fabrication des WPC (des plus anciennes à gauche aux plus récentes à droite) (Source : (35))
La filière européenne connait depuis un taux de croissance en tendance de 15 % par an selon le Nova-
Institut, pour une production totale estimée à 260 000 tonnes en 2012, la France représentant 5 % de la
production Européenne.
Figure 32 : Évolution du marché des WPC en Europe (en tonnes) (Source : (36) (37) (38))
51 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Les WPC se développent rapidement, car :
Ils amènent des fonctions réellement différenciantes, en matière de performance mécanique, de
légèreté, de facilité de pose et d’entretien, d’esthétisme et de décoration, de résistance aux
intempéries, de durabilité / vieillissement.
A des prix concurrentiels et bien positionnés par rapport aux matériaux qu’ils substituent en matière
de terrasse, bardage ou profilé de fenêtre.
Même si des progrès importants ont été réalisés ces dernières années, un certain nombre d’axes de progrès
restent à engager en matière de vieillissement face aux UV, de résistance au choc, de reprise en eau, voire
de toucher dans certains cas.
De manière schématique les principaux procédés de mise en œuvre reposent sur l’extrusion de polymères
et de fibres végétales.
Les matières premières utilisées sont pour les polymères (PP, PE, PVC) à 40 % recyclées, et les charges
végétales sont à près de 60 % issues de copeaux de bois ou de sciures. Malgré la place centrale du bois
dans l’approvisionnement en biomasse végétale, ce type de pièce est conservé dans le périmètre de l’étude
au vu de la possibilité certes encore théorique, mais bien réelle sur un plan technologique, de substitution du
sourcing bois par un sourcing issue de la biomasse agricole.
Figure 33 : Principales matières premières utilisées par les producteurs européens des WPC (Source : (27))
Ce sont 15 000 tonnes de WPC qui seraient produits actuellement en France selon le Nova-Institut par un
tissu d’acteurs positionnés sur les différents maillons de la chaîne de valeur : compoundeur extrudeur
intégrateur, tels que Deceuninck (société Belge occupant la position de leader européen), Piveteau Bois,
Oceplast ou Silvadec, sans que cette liste soit limitative.
3.5.2.4 Les composites à fibres continues et matrices biosourcées
Les composites à fibres continues sont des composites élaborés à partir de renforts à base de fibre
végétale, sous forme de rovings, de tissus, unidirectionnels ou multiaxiaux permettant ainsi d’être utilisé
dans des procédés de production continus. Les matrices utilisées sont aussi bien des polymères
thermoplastiques (exemple du PolyAmide (PA)) que des résines thermodurs (exemple des résines
polyesters et époxy).
Aujourd’hui, les pièces mises sur le marché peuvent être considérées comme marginales en volume à
l’échelle nationale. Le domaine des sports et loisirs est le plus dynamique. Ainsi, un certain nombre de
produits (vélo, raquette de tennis, snowboard…) ont été mis sur le marché au cours des 5 dernières années
à partir de composites thermodurcissables intégrant des renforts lin, permettant soit de valoriser les
propriétés d’amortissement des fibres de lin (comparativement aux fibres de carbone), soit de valoriser leurs
propriétés d’aspects.
52 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
La filière de production est en train de s’organiser et de très nombreux projets d’innovation et de recherche
laissent espérer à moyen / long terme des applications significatives de composites biosourcés sur les
marchés des transports. On peut tout particulièrement citer à cet effet les projets Finather (automobile,
ferroviaire, ameublement), Fiabilin (automobile, nautisme, aéronautique) ou Cayley (aéronautique).
Figure 34 : Exemple de pièces composites à fibres continues et matrices biosourcées (Source : (39))
3.5.3 Conclusion
Le marché des composites à charges et renforts biosourcés est dynamisé actuellement en France par deux
marchés :
les WPC : 15 000 tonnes de produits finis en 2012 ;
les pièces thermocompressées à base de non-tissés : 2 500 tonnes de produits finis en 2012.
Les efforts de R&D conséquents engagés ces dernières années, devraient se traduire :
À court terme (2015 – 2020), dans le domaine des pièces injectées renforcées en fibres végétales,
par l’augmentation des volumes de production dans les secteurs du transport.
A moyen/long terme (2020 – 2025), dans le domaine des pièces composites à fibres continues et
matrices biosourcées, engagées dans le même processus, mais de manière plus récente.
Un tissu de production relativement restreint s’est ainsi mis en place en France depuis la fin des années
1990 – début des années 2000, autour d’un réseau de TPE / PME de producteurs de semi-produits ou
produits finis. Ces pionniers ont créé les premiers procédés, mis en marché les premiers matériaux et réalisé
les premières pièces de démonstration.
Ces efforts individuels ont été relayés au milieu des années 2 000 dans le cadre de projets collaboratifs qui
permettent à ces structures de se doter des partenariats et des moyens de recherche que seuls ils ne
pourraient pas se permettre. Cette étape de structuration peut être illustrée par les développements
conjoints réalisés :
par AFT Plasturgie et le groupe Faurecia, dans le cadre du projet NAFI (pièces injectées);
ou par Lineo, Faurecia et PSA, dans le cadre du projet FlaxPreg (composites à fibres continues).
Depuis 3 – 4 ans on assiste progressivement à la structuration de filières industrielles de production à
l’initiative d’acteurs industriels ou de Pôles de compétitivité, tels que le Pôle Industrie et AgroRessources
(IAR). C’est dans ce cadre que se sont structurés les projets de filières lin et chanvre technique Fiabilin, Lint
et Sinfoni, ou plus récemment le projet BFF relatif à la valorisation énergétique et matériaux du miscanthus
et du sorgho.
53 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Figure 35 : Localisation des acteurs industriels de la production de composites à charges ou
renforts biosourcés en France (Source : FRD sur la base des entretiens réalisés)
Extrudeur / injecteur WPC
Compoundeur / injecteur Pièces injectées
Industriel des composites fibres continues
Producteur de non-tissé
Lineo
Eco-Technilin
AFT Plasturgie
AddiplastAd Majoris
Fimalin
Lint
Sinfoni
Silvadec
Océplast
Piveteau Bois
Deceuninck
54 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
4. Panorama de la valorisation non
alimentaire et non énergétique de la
biomasse animale, en particulier dans
le domaine des matériaux biosourcés
La France compte quatre principales filières d’élevage (volaille, porcin, ruminants, poissons) qui sont par
conséquent les filières les plus suivies et donc les plus documentées, notamment en ce qui concerne les
modalités de valorisation de leurs coproduits. Parallèlement, il existe une multitude d’autres filières de taille
plus modeste, moins bien documentées, mais pour lesquelles des initiatives de valorisations des coproduits
peuvent être identifiées au cas par cas.
Compte tenu de l’hétérogénéité des informations disponibles, ces deux types de filières d’élevage sont donc
analysés séparément.
4.1 Panorama global pour les quatre principales filières d’élevage en France
L’objectif de ce paragraphe est de dresser un panorama des gisements et des valorisations des quatre
principales filières d’élevage en France : volaille, porcin, ruminants (ovins, bovins, veaux), poissons.
Cette analyse, qui se concentre sur les ressources et la valorisation des coproduits animaux, permettra de
mettre en évidence la part valorisée sous forme de matériaux biosourcés. Au regard de nos objectifs, le
rapport annuel 2013 du SIFCO (40) constitue la source d’information la plus pertinente pour l’analyse de ces
quatre filières. Ces données ont été complétées par des entretiens avec Anne Leboucher (Référent national
sur les sous-produits animaux pour le MAAF), et avec des représentants des deux principaux acteurs de ce
secteur :
Le Célene regroupe les cinq plus grosses fédérations d’abattage et représente 95 % des outils
d’abattage toutes filières confondues. Ils ne disposent cependant pas d’informations sur le devenir
des 500 000 tonnes de coproduits issus d’animaux morts en élevage et récupérés directement par
les équarisseurs ;
Le SIFCO : regroupe 11 entreprises adhérentes qui exercent plusieurs métiers dont le point
commun est la collecte, le traitement et la transformation des sous-produits et coproduits animaux.
Les adhérents au SIFCO produisent ou traitent la quasi-totalité des coproduits animaux sur le
territoire. Les données contenues dans leur rapport annuel sont donc représentatives de l’ensemble
de la filière.
4.1.1 Les ressource en coproduits animaux
Le règlement européen (CE) n°1069/2009 classe les coproduits animaux en trois catégories C1, C2, et C3
suivant leur provenance et leur nature en fonction de leur risque potentiel pour la santé humaine, animale et
pour l’environnement. Pour chaque catégorie de coproduits animaux la règlementation définit des modalités
de valorisation spécifiques. L’encart ci-dessous définit plus précisément ces catégories.
55 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Figure 36 : Définition des catégories de produits animaux (Source : (41)
Les données contenues dans le rapport annuel du SIFCO de 2013 (40), ne permettent pas de distinguer les
coproduits des catégories 3 et alimentaires, ni de préciser l’origine des coproduits animaux de catégories 1
et 2. Ces données sont donc regroupées dans le tableau ci-dessous.
Tableau 12 : Gisement en coproduits pour chacune des 4 filières principales en 2013 (Source : (40))
C3 et alimentaires (tonnes)
C1 et C2 (tonnes)
Ruminants 710 500 37 %
Volaille 708 500 37 %
Porcin 429 500 23 %
Poissons 51 500 3 %
Total 1 900 000 100 % 931 000
Au total ce sont donc près de 3 millions de tonnes de coproduits de catégories 1, 2, 3 et alimentaires qui
sont produits chaque année. Ce gisement représente donc un potentiel de valorisation très important.
4.1.2 La valorisation actuelle des coproduits
Le Règlement (UE) N°142/2011 de la Commission du 25 février 2011 portant application du règlement (CE)
n°1069/2009 du Parlement européen et du Conseil établit des règles sanitaires qui définissent les modalités
autorisées pour transformer et valoriser les sous-produits animaux et produits dérivés de catégories 1 à 3
non destinés à la consommation humaine (voir Tableau 13).
Au niveau réglementaire, on peut distinguer 2 grandes catégories de produits animaux :
Ceux qui relèvent du Règlement n°1069/2009 : les sous-produits animaux (SPAn), non
destinés à rentrer dans le circuit de l’alimentation humaine, avec 3 catégories de SPAn:
o C1 : liste positive de produits à « haut risque » qui comprend notamment les produits
liés à une ESST* (cadavres ruminants contenant des Matières à Risques Spécifiés -
MRS), des produits contenant des substances interdites (hormones) ou un
contaminant, des animaux sauvages, des animaux familiers, de zoo, de cirque, des
déchets de dégrillage d’abattoirs de ruminants et d’équarrissage, ou des mélange de
sous-produits C2 ou C3 avec des sous-produits C1 ;
o C2 : ce qui n’est ni C1 ni C3 et qui comprend notamment le lisier, le contenu digestif,
les cadavres non ruminants, les produits avec résidus de médicaments, les
mélanges C2/C3 ;
o C3 : liste positive, composée de produits issus d’animaux aptes à la consommation
humaine, et qui inclut les coquilles d’œufs, les plumes, le sang, les os, et les déchets
de cuisine et de table.
Ceux qui relèvent des Règlement n°852/2004 et 853/2004 : les matières propres à la
consommation humaine
* ESST : encéphalopathies spongiformes subaiguës transmissibles
56 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Tableau 13 : Modes de valorisation autorisés par catégorie de sous-produits animaux
Catégorie de sous-
produits animaux Mode de valorisation autorisé
Réglementation
associée
Catégorie 1
éliminés par incinération/ co-incinération éliminés par enfouissement dans une décharge autorisée après
transformation par stérilisation sous pression (sauf certains DCT) utilisés comme combustibles après transformation utilisés pour la fabrication de produits manufacturés (dont la
production de biocarburants)
article 12 du R1069/2009
Catégorie 2
modes de valorisation autorisés pour la catégorie 1 fabrication d’engrais ou d’amendements organiques convertis en compost ou en biogaz
article 13 du R1069/2009
Catégorie 3
modes de valorisation autorisés pour les catégories 1 et 2 valorisés en alimentation animale (pour certaines matières C3
seulement)
article 14 du R1069/2009
Ainsi, aucun tissu adipeux brut ne peut être valorisé par combustion sans avoir subi de transformation
préalable. Pour valoriser par combustion les sous-produits animaux, il est donc nécessaire que ceux-ci
soient transformés, et c’est la graisse animale fondue qui en résulte qui sera utilisée comme combustible.
Par ailleurs, la valorisation par combustion ne peut être réalisée que dans des unités agréées. Or, les seules
unités agréées, en France, sont les usines de transformation des sous-produits animaux qui sont donc les
seules unités autorisées à utiliser dans leurs chaudières des graisses fondues issues de sous-produits
animaux de catégories 1 et 2.
Compte tenu des restrictions sur les modes de valorisation présentés au Tableau 13, les coproduits de
catégories 1 et 2 sont essentiellement valorisés sous forme énergétique (voir Tableau 14) et, dans une
moindre mesure, sous forme agronomique (utilisation en tant que fertilisant dans le cas des farines) ou dans
la chimie biosourcée.
Tableau 14 : Types de valorisation et quantité de coproduits valorisés (hors cuir) pour la campagne
2013 (Source : (40) et entretiens réalisés)
C3 et alimentaires C1 et C2
Protéines15 (tonnes)
Graisses16 (tonnes)
Protéines (tonnes)
Graisses (tonnes)
Alimentation humaine17 23 500 28 500 0 0
Alimentation animale18 372 500 117 000 0 0
Valorisation énergétique 1 700 27 000 190 000 83 000
Valorisation agronomique 34 000 0 29 000 0
Chimie biosourcée 0 170 500 0 10 000
Matériaux traditionnels nrs19 nrs nrs nrs
Matériaux biosourcés nrs nrs nrs nrs
Total 432 000 343 000 219 000 93 000
15 Protéines : terme générique utilisé pour regrouper toute les fractions protéiques du 5ième quartier
16 Graisses : terme générique utilisé pour regrouper toute les fractions lipidiques du 5ième quartier
17 Inclus la gélatine utilisée par les industries agro-alimentaires
18 Le terme alimentation animale regroupe le petfood et l’alimentation des animaux d’élevage
19 NRS : non renseigné dans l’étude annuelle du SIFCO de 2013 (40)
57 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Les entretiens réalisés permettent de préciser certaines modalités de valorisation présentées dans le
Tableau 14 :
La valorisation énergétique des protéines de catégorie 1 et 2 correspond à de la co-incinération en
cimenterie ;
La valorisation énergétique des graisses de catégorie 1 et 2 correspond essentiellement à de la
production de biodiesel.
Les données du SIFCO présentées dans les deux tableaux ci-dessus n’intègrent pas les coproduits
directement valorisés par les abattoirs via des acteurs spécifiques de la collecte. Ces coproduits sont
valorisés dans des filières de niche qui sont présentées au paragraphe suivant.
Pour faciliter la compréhension, les tableaux ci-dessous traduisent sous forme de graphiques les résultats
présentés dans le Tableau 14 .
Figure 37 : Parts des voies de valorisation pour chaque type de coproduits (Source : (41))
Il apparait à la lecture de la Figure 37 et du Tableau 14 que les quantités de coproduits animaux de
catégories 1, 2 et 3 valorisées sous forme de matériaux biosourcés sont nulles ou non significatives.
4.1.3 Filières de valorisation de niche et initiatives en développement pour la valorisation de coproduits des quatre principales filières d’élevage
Même si actuellement aucune filière significative de valorisation de ces coproduits en matériaux n’est en
place, il est intéressant d’analyser les filières de niche, ainsi que les recherches passées et en cours car le
développement de nouvelles filières de valorisation des coproduits issus de ces quatre filières d’élevage
pourrait notamment modifier les jeux d’acteur actuellement en place.
On appelle filières ou initiatives de niche, celles qui valorisent des biomasses ayant des
caractéristiques particulières (la bile, les mamelles, plasma et globuline du sang, muqueuses, etc.)
dans des filières à forte valeur ajoutée (médicament, cosmétiques, etc.) (41). De par les
caractéristiques de la biomasse utilisée, ces filières représentent de faibles volumes.
Le Tableau 15 ci-dessous, présente certaines initiatives identifiées sur les bases des informations issues
des entretiens et de la bibliographie. Ce tableau ne se veut pas exhaustif dans l’identification des initiatives,
il permet simplement d’illustrer la variété des initiatives de valorisation à l’étude et la spécificité des
coproduits qui sont valorisés.
58 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Tableau 15 : Présentation d’initiatives de niche ou en phase R&D pour la valorisation des coproduits des 4 principales filières d’élevage (Source : BIO by
Deloitte)
Matériaux biosourcés
Filières Biomasse Sous-produit Valorisation
Etat d'avancement du projet/initiative
Sources Raisons/causes de l'état d'avancement
Filières bovine, ovine
Cuir Peaux
Extrait collagénique pour les industries
R&D non aboutie (42), (43) Procédés très complexes
Construction R&D (43) Coûts de traitement élevés mais conclusions techniques très positives
Poils (Kératine)
Extrait protéique pour l'industrie
R&D (44), (45), (43)
Pas d’information
Toutes les
filières Sang
Protéines du sang
Adjuvant au béton R&D entretien Pas d’information
Compost R&D aboutie (46), entretien
Compost à fort potentiel écologique et agronomique, conclusions du rapport R&D très positives
Extrait protéique Non abouti entretien Trop peu rentable (trop d'eau dans le sang)
Kit de diagnostique à partir de la globuline du sang de bovin
Production entretien Pas d’information
Toutes les filières
Cat 3 Cat 3 non déjà valorisées
Bio-pesticides à haute valeur ajoutée
R&D non abouti (47), entretien
Projet APTAR : coût des tests industriels trop élevé
Filière volaille
Plumes Plumes
(kératine)
Alimentation animale, fertilisant ou énergie
Production (43), entretien
1 usine en France pour la valorisation de la kératine des plumes pour utilisation comme additifs alimentaires et en pharmacie.
Film plastique pour emballage
R&D (48), (43) Pas d’information
59 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Lors de l’analyse du tableau, on remarque tout d’abord, et cela semble représentatif de l’ensemble des
initiatives à l’étude, que la valorisation sous forme de matériaux existe au stade R&D, mais est marginale par
rapport aux autres modes de valorisation.
4.1.4 Le cas particulier de la valorisation des coproduits par la filière oléochimie
Bien que les polymères biosourcés soient hors du périmètre de notre étude, la filière oléochimie valorise
180 000 tonnes de graisses de catégorie 3 issue de coproduits animaux. Il est donc intéressant de vérifier si
ces coproduits ne sont pas in fine utilisés pour la production de matériaux biosourcés.
L’objectif de cette étape est d’identifier les principales molécules plateformes de la filière oléochimie ainsi
que leurs utilisations (en particulier en matériaux). D’autre part, il est important de noter que les informations
disponibles ne permettent pas d’identifier la provenance des produits utilisés par les industries
oléochimiques. Ainsi, il n’est pas possible de distinguer les sources animales des sources végétales des
huiles transformées.
À ce jour et au regard des informations collectées, aucun procédé de fabrication de matériaux
biosourcés à partir des molécules issues de l’oléochimie n’a été identifié.
Les informations réunies dans cette partie résultent d’une recherche bibliographique étendue et proviennent
en grande partie des principaux industriels de l’oléochimie présentant une activité de valorisation des
graisses animales fondues en France, à savoir Oleon, Croda, Cognis-BASF, ADM et Ecogreen.
À titre d’exemple, Oleon, sous filiale de Sofiprotéol, est l’un des leaders français sur le marché de
l’oléochimie avec 30 % des parts de marché de la glycérine et 20 % des parts de marché des esters gras.
Parmi les six domaines d’utilisation de ses molécules plateformes aucun ne correspond à notre définition de
matériaux biosourcés : l’alimentation humaine ; l’alimentation animale ; les produits pharmaceutiques ; les
produits cosmétiques ; les énergies ; les détergents
4.2 Panorama pour les autres filières d’élevage identifiées
L’objectif de cette partie est d’élargir le champ des filières d’élevage au-delà des quatre principales filières
étudiées précédemment, afin d’identifier des filières valorisant les coproduits en matériaux. Nous avons
également identifié des initiatives à l’étude en France ou à l’étranger. Pour cela nous avons procédé à une
étude bibliographique étendue qui nous a également permis de mettre en évidence les gisements de
biomasse associés ainsi que les modes valorisations et les quantités valorisées.
Le tableau ci-dessous présente les microfilières identifiées, les gisements de biomasse, leur valorisation
ainsi que les quantités valorisées.
Note sur les enjeux logistiques liés à la valorisation des sous-produits animaux
La mise en place de nouvelles filières de valorisation se heurte aux enjeux logistiques liés à
la vitesse de dégradation de la biomasse animale. Les nouvelles filières ciblent essentiellement
des propriétés particulières de la composition ou de la structure de certaines parties de la biomasse
animale. Ainsi la ressource est disponible en quantité limitée dans une zone donnée ce qui pose
des problèmes de collecte. Ces problèmes de collecte sont accentués par la dégradation rapide de
la biomasse animale, qui peut ainsi passer de la catégorie 3 à la catégorie 2 voire 1, limitant
grandement les possibilités de valorisation.
60 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Tableau 16 : Présentation des modes de valorisation identifiés dans d’autres filières d’élevage en France (Source : BIO by Deloitte)
Filière
Valorisation
Commentaire général Type
Production
nationale (t) Type
Biomasse
valorisée (t)
Apiculture
Cire 420
Cosmétique 800
Grosse proportion de cires importées Pharmacie 800
Produits d'entretien nrs
Bougies 550
Propolis 1,5 Pharmacie ~ 1,5 Valeur de production française totale incertaine - 200 tonnes au niveau
mondial Encre et peinture, entretiens ~ 0
Coquillages
Coquilles
d’huitre 84 000
Alimentation volaille Valorisation
principale
Des initiatives ont été identifiées au cas par cas grâce à des recherches
internet. Elles correspondent toutes à des actions lancées à l’échelle
individuelle donc même si aucune information sur les volumes n’a été
trouvée, il est vraisemblable que ceux-ci soient très faibles.
Jardinage ~ 0
Cosmétique ~ 0
Peinture de signalisation ~ 0
Microbrisure pour télécaptage ~ 0
Paysage et décoration ~ 0
Construction ~ 0
Amendement non accessible
Coquille de
moules nrs Construction non accessible Une société à Bordeaux produisant des supports de toits végétalisés
Oiseaux
(galliformes)
coquilles
d'œufs 20 000
Construction R&D au Canada Expérimentations et initiatives avancées au Canada. Filière de
valorisation très peu développée en France : initiatives de particuliers
identifiées, pas d'initiative d'entreprises Amendement agricole non accessible
Légende du tableau :
Matériaux biosourcés Chimie
biosourcée Valorisation agronomique Matériaux traditionnels Alimentation animale
61 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Les conclusions de l’analyse du Tableau 16 sont similaires aux conclusions issues de l’analyse des filières
de niche pour la valorisation des sous-produits animaux des quatre principales filières d’élevage :
Quelques filières de production (en place ou en recherche) de matériaux biosourcés ont été
identifiées : les matériaux de construction et de décoration à base de coquillages et de coquilles ou
encore les microbrisures pour le télécaptage20 ;
Cependant, il s’agit soit d’initiatives très locales (coquillages), soit d’études en cours
(coquilles d’œufs), et les volumes en jeu sont très faibles ;
Les autres modes de valorisations identifiés (hors matériaux) sont en particulier la chimie
biosourcée, la valorisation agronomique (fertilisant) et les matériaux traditionnels. Les filières
alimentaire et énergie sont aussi largement exploitées pour la valorisation des coproduits de ces
filières.
On note cependant qu’il existe un fort potentiel de valorisation pour les coquilles d’œufs et de coquillages de
mer puisque les ressources estimées sont de l’ordre de 165 000 tonnes chaque année.
4.3 Synthèse de l’analyse des filières de production de matériaux à partir de biomasse animale
L’analyse des modes de valorisation des ressources issues des filières d’élevage françaises met en
évidence que les quantités valorisées actuellement en matériaux sont très faibles en dehors des laines de
mouton valorisées pour l’isolation.
Les initiatives de production de matériaux biosourcés identifiées reposent sur des marchés de niche et/ou
sont restreintes à une échelle très locale (avec un seul producteur) ou sont encore à l’état de R&D. Ceci
s’explique notamment par le fait que les coproduits animaux se dégradent, dans l’ensemble, assez
rapidement ce qui complique le système de collecte et entraine parfois une limitation réglementaire de leur
potentiel de valorisation (voir Tableau 13).
D’autre part, selon les experts interrogés21, il est peu probable qu’il se développe de nouvelles filières de
valorisation en matériaux pour les coproduits animaux issus d’abattoirs et des équarisseurs. En effet, ce
secteur est assez compétitif et le système actuel est le résultat de nombreuses années d’expériences. Il est
peu probable que de nouvelles filières se mettent en place sur des volumes importants. Il est cependant
possible que sur un marché de niche de nouvelles initiatives se développent.
D’autre part, la valorisation des coproduits animaux est un marché très réactif à l’évolution des courts. Ceci
s’explique d’une part, parce que la matière ne permet pas d’attendre et qu’il faut trouver en quelques jours
un débouché, et d’autre part par les opportunités liées aux fortes évolutions des prix dans certains secteurs
finaux (engrais, biocarburants, etc.). Parmi ces grandes tendances d’évolution, on peut noter les fortes
variations annuelles entre valorisation des protéines C3 sous forme d’engrais ou petfood, ainsi que
l’augmentation significative de la production de biodiesel.
Compte tenu de ces éléments, il n’est pas étonnant que les coquillages ressortent comme les coproduits
animaux présentant le plus de potentiel pour le développement de filières de production de matériaux
biosourcés, puisqu’il s’agit de matériaux inertes. Le volume important de la ressource en coquillage
(165 000 t) pourrait justifier de creuser davantage ces filières, leur mode de valorisation actuel et les
possibilités de développer la production de matériaux biosourcés à l’avenir.
20 Les microbrisures de coquillages sont utilisées pour la fixation des larves d’huitres creuse en milieu contrôlé, pour
permettre son développement.
21 Source : BIO by Deloitte issu des entretiens réalisés
62 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
5. Étude des filières de production de
biomasses valorisées en matériaux
L’objectif de ce chapitre est de faire un état des lieux sur les ressources et les modes de valorisation
associés aux principales biomasses utilisées pour la production de matériaux biosourcés en France.
Compte tenu des très faibles volumes identifiés pour la production de matériaux biosourcés à partir de
biomasse animale, le comité de pilotage a jugé préférable de centrer ce chapitre sur l’étude des filières
végétales.
5.1 Rappel des principes méthodologiques constitutifs de l’ONRB
La méthodologie de travail de l’ONRB a été mise en œuvre en particulier dans le cadre d’un périmètre
étendu aux fibres végétales.
Pour rappel « l’objectif est d’évaluer le "volume supplémentaire disponible" (VSD) pour de nouveaux projets
de valorisation non alimentaire de la biomasse à partir du "volume total produit" (VTP) après réfactions
successives :
des volumes non exploitables : "ressources non accessibles", "ressources utilisées dans le cadre
d’une gestion durable"…
des 7 usages de la biomasse identifiés (cf 2.3.1.4*) : alimentation, agronomie, énergie… »
5.1.1 Calcul du Volume Total Produit
Évaluation du VTP
Pour un territoire donné, le Volume Total Produit d’une biomasse végétale donnée a été calculé à partir des
données statistiques disponibles, notamment de surfaces implantées et de rendement en biomasse
(paille…) constaté ou estimé.
Figure 38 : Méthode d’estimation des ressources
Volume Supplémentaire Disponible
pour de nouveaux usages (VSD)
Réfaction des volumes non accessibles
physiquement dans le cadre d’une
gestion durable
Réfaction des volumes utilisés pour des
usages connus à ce jour
Importations
Exportations
Volume Total Produit (VTP) pour un type de ressource sur un territoire
Volume Théorique Disponible pour ce gisement
sur un territoire (VTD)
v
v
63 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Le VTP pour une culture = surfaces de cultures implantées * rendement biomasse (paille hors
graine) pour un périmètre géographique et une période donnée
C’est un calcul théorique et macroéconomique, dans la mesure où ces deux paramètres sont eux-mêmes
sous l’influence de facteurs multiples : prix proposés, conditions pédoclimatiques, savoir-faire des
producteurs, perspectives de valorisations, etc.
En effet, dans la réalité, le VTP est la conjugaison des capacités de production de biomasse de plantes à
fibres et des capacités de transformation et d’approvisionnement des fibres végétales, le tout organisé au
sein d’une filière de production de matériaux biosourcés regroupant l’ensemble des acteurs.
Les capacités de transformation dépendent quant à elles, des acteurs eux-mêmes et de leurs outils et
processus de transformation, des rendements de défibrage et d’affinage, de la qualité de la paille disponible,
etc.
Enfin, il est important de constater que les composantes du volume produit sont toutes conditionnées par les
niveaux de prix, qui influent notamment sur le consentement à produire et offrir.
Territoire et période de référence
Par construction de l’ONRB, la présente étude est conduite au niveau national, et autant que de
possible au niveau régional, sous réserve de disposer des données nécessaires, fiables et cohérentes.
Afin de fournir des données compatibles avec la version actuelle de l’ONRB, les données seront fournies ci-
après pour la période 2010 – 2012, ce qui permet de lisser les variations « saisonnières », c’est-à-dire d’une
campagne à l’autre.
Nous évoquerons dans la suite de l’étude pour une biomasse donnée le VTP « 2011 », couvrant la
période 2010 – 2012.
Proposition de prise en compte d’un nouvel indicateur : le VTP max
Selon les années, le Volume Total Produit est amené à fluctuer. L’objectif étant d’estimer au final les
Volumes Supplémentaires Disponibles pour de nouveaux usages, il est intéressant d’apporter une
information sur la variation interannuelle de ces estimations. C’est pourquoi nous introduisons la notion de
Volume Total Produit « maximal » qui évalue un potentiel de production maximal en intégrant les données
disponibles de l’outil de production22.
Le VTP max peut être estimé selon 2 méthodes :
Le VTP max constaté, c’est-à-dire le Volume Total Produit maximal atteint sur un territoire donné
pour une période donnée, fixée par construction aux 10 dernières années.
Le VTP max théorique, c’est-à-dire le produit des surfaces maximales atteintes au cours des 10
dernières années, fois le rendement maximal atteint sur la même période et pour le même périmètre
géographique d’étude.
Dans la suite de l’étude le VTP max sera donné sur la base d’une fourchette entre VTP max constaté
et VTP max théorique.
22 Outil de production = ensemble des facteurs contribuant à la production d’une biomasse donnée et recouvrant
notamment : les agriculteurs, les exploitations, les matériels, les filières de transformation et de commercialisation, etc.
Liste non exhaustive.
64 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
5.1.2 Calcul du Volume Théorique Disponible
Par construction le VTD est égal au VTP net des réfactions liées aux volumes non accessibles
physiquement dans le cadre d’une gestion durable de la biomasse végétale considérée. Cela
concerne par exemple les volumes non récoltables tels que les chaumes, ou le retour des pailles au
sol afin de maintenir la fertilité des sols.
Pour les filières considérées, cette réfaction concerne principalement les coproduits agricoles dont
l’exportation peut générer des impacts agronomiques et environnementaux conséquents notamment en
matière de maintien du taux de matière organique. Par exemple, il est généralement admis qu’un taux
d’exportation d’une paille de céréales ou d’oléagineux sur trois serait acceptable (49) (50). Aucune réfaction
liée aux difficultés d’accès à la ressource n’a été prise en compte. En effet, la disponibilité de la ressource
dépend notamment du consentement à offrir, fonction de la valeur économique de la biomasse ou de
l’acceptation à utiliser cette biomasse (exemple de l’export des pailles de céréales).
Elle ne concerne pas à contrario les cultures dédiées au non alimentaire pour lesquelles les volumes de
chaume sont très faibles (cas du chanvre), voire inexistants (cas du lin fibre qui est « arraché » avec son
pivot racinaire).
5.1.3 Calcul du Volume Supplémentaire Disponible
Évaluation du VSD
Dans le cadre de la présente étude, 7 modes de valorisation de la biomasse ont été retenues :
Matériaux biosourcés
Alimentation humaine
Alimentation animale
Valorisation énergétique
Valorisation agronomique
Chimie biosourcée
Matériaux traditionnels
Par construction, le VSD est obtenu en déduisant les volumes associés à l’ensemble des usages
connus du VTD. Cette valeur correspond donc à un volume qui n’est pas valorisé.
À noter que certaines filières, comme le lin fibre et le chanvre, sont très réactives aux évolutions de la
demande et que le VTP peut être très variable d’une année à l’autre. Il est donc particulièrement important
pour ces filières que les données de consommation et de production se rapportent bien à la même récolte
ou de faire des moyennes interannuelles pour limiter les risques d’erreur sur l’estimation du VSD.
Dans ces filières il est particulièrement important de pouvoir estimer le potentiel d’élasticité de l’outil de
production en matériaux biosourcés pour donner une information qualitative sur le VSD calculé et vérifier
dans quelle mesure il peut aboutir à une augmentation ponctuelle de la production de matériaux biosourcés.
À titre d’exemple, dans le cas du lin fibres, la production de fibres longues de lin est exportée d’après le
CIPALIN à 90 % en Chine à destination du marché textile-habillement. De manière statique le Volume
Supplémentaire Disponible pourrait être considéré comme nul. Or la production réelle de fibre longue au
cours des 10 dernières années en France a pu varier du simple au double. Les années de forte production,
les taux d’utilisation des lignes de teillages étaient alors optimisés (organisation en 3 équipes), alors que bon
nombre de teillages fonctionnent actuellement en 2, voire 1 équipe. L’outil productif de la filière lin fibre est
ainsi capable de répondre à un accroissement de la demande des marchés en général et des marchés des
matériaux en particulier.
65 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Proposition de prise en compte d’un nouvel indicateur : le VUC matériau
L’objectif de l’étude est de mettre en perspective, pour une biomasse considérée, la réalité des volumes
utilisés pour les usages matériaux actuellement et d’évaluer les Volumes Supplémentaires Disponibles pour
de nouveaux usages, dont les usages matériaux.
Afin d’apporter une information claire et consolidée sur les usages actuels de la biomasse en matériaux,
nous proposons de créer un indicateur dédié, le Volume utilisé pour des Usages Connus matériau ou « VUC
matériau ».
Par construction, VUC matériau = réalité des volumes mis en marché dans le domaine des matériaux
pour une biomasse donnée.
Prise en compte des flux d’importation et d’exportation
Les flux d’importations / exportations sont pris en compte au niveau national lorsque les volumes en jeu sont
significatifs, c’est-à-dire qu’ils impactent l’analyse et l’interprétation des résultats. A contrario, les flux
marginaux ne seront pas retenus, suivant ainsi la méthode définie dans la version actuelle de l’ONRB qui ne
prend pas en compte les faibles volumes, ce qui peut représenter un biais possible dans l’estimation
réalisée.
À noter que les flux d’importations / exportations interrégionaux sont actuellement très difficilement
quantifiables. Aucune source de données permettant de fournir cette information pour les filières étudiées
n’ayant été identifiée, elle ne sera pas intégrée dans les estimations régionales. Une information qualitative
sur les flux interrégionaux pourra néanmoins être apportée lorsque disponible.
5.2 Degré de maturité de valorisation des biomasses végétales en matériaux biosourcés
En France, un grand nombre d’espèces végétales sont cultivées. Parmi celles-ci, il en existe un certain
nombre qui sont ou peuvent être utilisées à des fins matériaux : bois, chanvre, lin, miscanthus, switchgrass,
sorgho, paille de colza, pulpe de betteraves, etc. Cependant, toutes ces espèces ne font pas l’objet du
même degré de connaissance et de recherche ni du même degré d’utilisation.
66 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Figure 39 : Degré de maturité de l’utilisation des fibres végétales en matériaux en France
(Source : (1))
En France, d’après l’étude FRD de 2011 (1), trois groupes de plantes à fibres se distinguent d’un point de
vue connaissance et utilisation :
les fibres disponibles : elles sont produites en grande quantité avec la présence d’outils industriels de production et un potentiel de valorisations matériaux qui est avéré (de nombreuses utilisations matériaux existent) : bois (hors périmètre), chanvre, lin.
les fibres en devenir : le potentiel est intéressant, les implantations et les utilisations matériaux commencent à se développer (exemple : lin oléagineux, miscanthus).
les fibres potentielles : les tonnages sont importants mais non récoltés jusqu’alors, le potentiel est non connu mais semble intéressant, la R&D est en cours (exemple : switchgrass, sorgho, paille de colza, ortie, etc.).
Nous avons retenus ces 3 groupes dans le cadre de la présente étude.
5.3 Filières de production déjà présentes dans l’ONRB
5.3.1 Méthodologie
L’ONRB dispose de données quantifiées sur la production et la valorisation pour un certain nombre de
filières étudiées. Pour ces filières la méthodologie de l’étude est donc adaptée :
Cette étude précisera les quantités valorisées en matériaux ;
Puisque les autres informations à collecter pour évaluer le VSD sont déjà présentes dans l’ONRB, il
s’agit ici d’en faire une synthèse et d’organiser les données de l’ONRB.
Liste des filières de l’ONRB à étudier :
Cultures dédiées au non alimentaire : miscanthus, TCR, panic érigé
Résidus de cultures annuelles : paille de céréales, paille d’oléagineux, canne de maïs
Issues de silos, déchets de cultures pérennes (sous réserve de données disponibles)
IAA : industrie du blé, industrie de la betterave sucrière (sous réserve de données disponibles)
lin fibre
bois
chanvre
lin oléagineux
miscanthus
switchgrass
sorghocanne de tournesol
paille de colza
Degré d’utilisation
dans les matériaux
Degré de
connaissance et de
recherche
67 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
5.3.2 Estimation des quantités valorisées sous forme de matériaux
Cette estimation se base sur les résultats de l’étude FRD/ADEME 2011 (1). Dans cette étude, les principales
ressources retenues dans l’ONRB avaient été identifiées comme des nouvelles ressources mobilisables
à long terme du fait des investissements demandés notamment en matière de :
R&D nécessaire pour créer les conditions d’utilisation de ces matières;
Structuration opérationnelle des filières d’approvisionnement à mettre en œuvre.
Ces résultats ont été complétés sur la base des entretiens réalisés, des études disponibles, des projets de
recherche et d’innovation en cours et de la littérature scientifique. Cette mise à jour permet de d’évaluer le
degré de maturité de ces filières et donc leur potentiel de production en matériaux, tel que présenté dans le
tableau ci-dessous.
Tableau 17 : Évaluation du potentiel de valorisation en matériaux biosourcés des principales
ressources présentes dans l’ONRB, en fonction du degré de maturité des filières de production
Ressource Type de fraction
végétale Valorisation matériau
potentielle Degré de maturité
d’utilisation*
Cultures dédiées au non alimentaire : miscanthus, TCR, panic érigé
Fibres [mm] Granulats Poudres et Farines
Bétons Programmes de recherche : APBTP…
Panneaux Premiers tests d’incorporation
WPC Pas de R&D identifiée**
Résidus de cultures annuelles : paille de céréales, paille d’oléagineux, canne de maïs
Fibres [mm] Granulats Poudres et Farines
Bétons Programme de recherche conduit par le CoDEM Picardie
Panneaux Programmes de recherche : DIPP…
WPC Pas de R&D identifiée**
Déchets de cultures pérennes (vignes, vergers) et issues de silos
Fibres [mm] * Granulats Poudres et Farines
Bétons
Pas de R&D identifiée** Panneaux
WPC
Coproduits des industries agroalimentaires : industries du blé, industrie de la betterave
Fibres [mm] * Poudres et Farines ?
Non connue Pas de R&D identifiée**
* Présence de fibre à confirmer
** Aucune production de matériau n’existe et aucun programme de recherche n’a été identifié
L’analyse bibliographique et les entretiens réalisés ont permis simplement d’identifier :
un usage matériau réel pour les pailles de céréales, évalué à 2 500 – 3 000 tonnes par an dans le
cadre de l’étude réalisée en 2012 par Nomadéis pour le compte du MEDDE (4).
Des premiers travaux de recherche destinés à valorisés le miscanthus en matériaux, pour lesquels
les volumes valorisés restent encore largement marginaux.
5.3.3 Estimation du Volume supplémentaire disponible
Pour l’ensemble de ces biomasses, l’ONRB 2012 a estimé les ressources correspondantes que ce soit en
Volume Total Produit ou en Volume Supplémentaire Disponible. Le VUC matériau de ces biomasses
pouvant être considéré comme nul, le VSD calculé est identique au VSD actuellement calculé dans l’ONRB.
68 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Tableau 18 : Estimation actuelle des ressources des principales biomasses présentes dans l’ONRB
potentiellement valorisables en matériaux
Ressources Unité VTP VUC
Matériau VSD
Agriculture
Cultures
dédiées au
non
alimentaire
Miscanthus,
TCR, panic
érigé
Milliers tMS/an 33 Ԑ 0
Résidus
cultures
annuelles
Pailles de
céréales Milliers tMS/an 66 397 3 7 515
Pailles
d’oléagineux Milliers tMS/an 2 645 0 1 190
Canne de maïs Milliers tMS/an 5 800 0 2 900
Déchets de
cultures
pérennes
Entretien /
renouvellement
vignes
Milliers tMS/an 1 750 0 nrs*
Entretien /
renouvellement
vergers
Milliers tMS/an 646 0 nrs*
Issues de silo Milliers t/an 439 0 nrs*
Coproduits
des IAA
Industrie du
blé
Issues
industries
céréalières
Milliers t/an 2 000 0 20
Industrie
betterave Pulpe Milliers tMS/an 1 400 0 Ԑ
Total Milliers tMS/an 79 110 >3 11 625
*nrs : données non renseignées
A la lecture de ces éléments, il ressort que :
les Volumes Supplémentaires Disponibles estimés pour de nouveaux usages sont concentrés dans
le domaine des résidus de cultures annuelles pour un total conséquent de 11,6 millions tMS/an.
Comme vu au chapitre 3, seule une utilisation marginale de bottes de paille en matériaux pour la
construction ou ponctuellement pour la production de panneaux de cloisonnement est à relever.
La notion de Volume Supplémentaire Disponible nul pour les cultures dédiées au non alimentaire
telles que le miscanthus est à relativiser. En effet, la filière n’a pas encore trouvé son modèle
économique et les marchés actuels (énergie, paillage, litière), sont loin d’être suffisant pour faire
vivre cette filière.
Il est indispensable pour l’ONRB de définir une méthode permettant d’estimer le Volume
Supplémentaire Disponible des déchets de cultures pérennes qui peuvent théoriquement constituer
des volumes significatifs, sous réserve de disposer de flux massifiables dans des conditions
économiques pertinentes.
69 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
ITL
©
5.4 Propositions de nouvelles filières de production à intégrer au sein de l’ONRB
5.4.1 Filière de production de lin fibre
5.4.1.1 Généralités
Le lin fibre (Linum usitatissium L.) est une plante herbacée annuelle des régions tempérées septentrionales
de la famille des Linacées. Cette plante peut atteindre 0,8 à 1,2 mètres de hauteur et a un diamètre de 1 à 2
millimètres.
Le lin fibre s’implante généralement au printemps et est communément appelé lin textile.
Afin d’éviter tout risque d’épuisement des sols et de prolifération des maladies, le lin
textile est implanté tous les 6 à 7 ans.
Le lin fibre d’hiver est une variété de lin fibre qui présente une résistance aux hivers
modérés. Le développement de ce cultivar répond à des attentes particulières des
bassins de production. Il s’agit en effet d’une très bonne tête de rotation, adaptée aux
implantations sans labour et jouant un rôle de piège à nitrate et de protection contre
l’érosion durant l’hiver. Cependant, la qualité des fibres issues du lin fibre d’hiver est souvent moindre à
celles du lin fibre de printemps.
5.4.1.2 La production nationale et régionale
La SAA fournit les surfaces annuelles de lin fibre. Les surfaces ont évolué depuis 1996 entre 30 000 et
81 900 ha. Elles sont pour la période de référence retenue 2010 - 2012 de 61 775 ha.
Sur ce total, 4 500 ha de lin fibre ont été exportés en Belgique et au Pays Bas pour y être teillées, selon le
CIPALIN, sur la période de référence.
La surface disponible pour être teillée et valorisée en France est ainsi de 57 275 ha en 2010 - 2012.
Figure 40 : Évolution des surfaces (en ha) de lin fibre en France 1996 – 2013 (Source :
FranceAgriMer/ASP)
Sur la base du suivi statistique réalisé par le CIPALIN, le rendement moyen de paille de lin fibre (hors
graines) pour la période 2010 – 2012 est de 5,89 t/ha à 12 % d’humidité, soit 5,18 tMS/ha.
70 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Figure 41 : Évolution des rendements de lin fibre en France 2010 – 2012 (Source : CIPALIN)
Sur la base de ces éléments, nous avons estimé le Volume Total Produit sur la période 2010 – 2012,
sur la base des méthodes de calcul définies au § 5.1.1 :
Le VTP “2011” est de 57 275 ha * 5,18 tMS/ha = 297 milliers tMS/an
Le VTP max est compris entre 424 et 600 milliers tMS/an, selon les 2 méthodes de calcul
utilisées :
o Surface maximale (81 900 ha) * rendement moyen (5,18 tMS/ha) = 424 milliers tMS/an
o VTP max constaté dans les données statistiques au cours des 10 dernières années :
600 milliers tMS/an
Soit un écart VTP max / VTP « 2011 » de 43 à 102 % (127 à 303 milliers tMS/ha).
L’estimation régionale du VTP de la paille de lin fibre a été faite en utilisant les surfaces cultivées par région
(51) sur la période de référence 2010-2012, multipliées par le rendement moyen national de production en
paille de lin fibre.
Figure 42 : Estimation régionale du VTP en paille de lin fibre (tMS)
71 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
5.4.1.3 Les modes de valorisation connus
Le teillage de la paille de lin fibre aboutit à la récupération des graines et à l’élimination des poudres
(poussières) et des granulats (anas). Cette opération génère des fibres longues [dm] et des fibres courtes
[cm] brutes ou teillées.
Figure 43 : Produits et rendements obtenus suite à la 1ère transformation des pailles de lin fibre
(Source : (1))
Historiquement, le lin fibre de printemps est produit pour des usages textiles. La fibre longue qui est la
principale valorisation possède des débouchés textiles quasiment exclusivement. La production totale de
fibre longue en France sur la période 2010 – 2012 est de 72 150 tMS. Elle est exportée à 90 % vers la
Chine. Depuis une dizaine d’années des développements sont engagés dans la filière afin de valoriser la
fibre longue et les renforts associés (tissus, unidirectionnels, multiaxiaux, préimprégnés). Ces
développements sont le fruit d’initiatives d’entreprises individuelles dans une logique de pionnier (exemple
de la société Lineo) et se sont progressivement renforcées dans le cadre d’actions collectives visant à
structurer des filières d’approvisionnement23, développer des procédés innovants ou orienter les actions /
priorités de la filière24.
La production totale de fibres courtes en France sur la période 2010 – 2012 est de 36 900 tMS. Leur
valorisation permet de compléter la rémunération de la filière et des producteurs de lin, dans un contexte de
compétition annuelle vis-à-vis de l’implantation du blé ou du colza. La stratégie de valorisation des fibres
courtes est variable selon les teillages. Les fibres courtes selon leurs qualités sont généralement valorisées
dans le domaine de la papeterie, des non-tissés pour l’automobile, mais également du textile et de la
corderie. Les quelques rares initiatives de valorisation des fibres courtes dans le domaine des isolants
souples ont quasiment avorté pour des questions de rentabilité.
La production totale d’anas en France sur la période 2010 – 2012 est de 155 550 tMS. Ils sont
historiquement valorisés dans le domaine des panneaux, les anas partant à plus de 50 % sur ce marché. De
manière complémentaire un marché s’est développé significativement dans le domaine des litières pour
chevaux. A noter quelques initiatives ponctuelles de valorisation énergétique. On peut citer à titre d’exemple
l’initiative de la coopérative Lin 2000 dans l’Oise qui a mis en place une chaudière biomasse qui permet de
23 Projets FIABILIN, LINT et SINFONI, etc
24 Animation de la section usage technique de la CELC et de son comité scientifique
Paille Graines : 5-8 %
Paillettes : 3-6 %
15-25 % 10-15 % 45-50 % 10 %
Sémantique de la filière Filasse Etoupes Anas Poussières
Sémantique de l’étude Fibres [dm] Fibres [cm-mm] Granulats Poudres
72 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
chauffer un ensemble de bâtiment via un réseau de chaleur sur la commune de Grandvilliers (piscine
municipale, collège, écoquartier).
Figure 44 : Valorisations actuelles et en devenir des fractions de lin fibre (Source : (1))
5.4.1.4 En déduire la part de la production valorisée en matériaux biosourcés
La réalité des Volumes utilisés pour des Usages Connus dans le domaine des matériaux biosourcés peut
être estimée de la manière suivante :
Tableau 19 : Estimation du VUC matériau du lin fibre
Sémantique
de l’étude
Sémantique
de la filière
VUC
matériau
milliers
tMS/ha
Par de la
production
valorisée en
matériau
Hypothèses de calcul
Fibres [dm] Fibre longue Ԑ 0 %
De très belles réalisations au travers de la
société Lineo, des projets structurants en
cours de réalisation
Des volumes mis en marché encore
marginaux difficilement quantifiables
Fibres [cm-
mm] Fibre courte ± 5 15 %
15 % des fibres courtes sont valorisées
dans le domaine des non-tissés pour
l’automobile
Granulats Anas ± 122 78 % Selon les années 50 à 80 % des anas sont
valorisés dans le domaine des panneaux
Poudres Poussières 0 0 % Pas de valorisation connue
Total ± 127 43 % Soit 43 % du VTP actuel est valorisé en
matériau
5.4.1.5 Données consolidées pour l’ONRB
La totalité de la paille de lin fibre étant actuellement utilisée, le VSD est nul.
Tableau 20 : Proposition de données consolidées à intégrer pour la paille de lin fibre dans l’ONRB
Ressources Unité VTP
« 2011 » VTP max
VUC
Matériau
%
valorisée
en
matériau
VSD
Agriculture
Cultures
dédiées
au non
alimen-
taire
Lin fibre
Milliers
tMS/an
297 424 à
600 127 43 % 0
Fibres [dm] 72 Nrs Ԑ 0 % 0
Fibres [cm-
mm] 37 Nrs ± 5 15 % 0
Granulats 156 Nrs ± 122 78 % 0
Poudres 32 Nrs 0 0 % 0
Sémantique de
l’étude
Sémantique de
la filièreTextiles
Textiles
techniquesPapeterie Horticulture Litières Fertilisation Energie Transport Bâtiment
Sports et
Loisirs
Fibres [dm] Fibre longue X X X X
Fibres [cm-mm] Fibre courte X X X X X X X
Granulats Anas X X X
Poudres Poudre X
X Majeure
X En devenir
X Potentielle
73 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Cetio
m©
5.4.2 Filière de production de chanvre industriel
5.4.2.1 Généralités
Le chanvre (Cannabis sativa L.) est une plante à croissance rapide (jusqu’à 3 mètres en quelques mois) de
la famille des Cannabacées. Cette culture trouve facilement sa place au sein d’un assolement puisqu’elle
peut être implantée derrière toute autre culture mais elle intervient généralement comme une tête de
rotation. Son implantation est néanmoins dépendante, la plupart du temps, de la
proximité avec une unité de 1ère transformation. La culture du chanvre procure de
nombreux avantages aux producteurs et à leurs parcelles. Étant donné que c’est
une culture de printemps, le cycle des assolements à base de cultures automnales
est rompu. Cela permet de lutter contre certains ravageurs, adventices ou maladies
s’attaquant habituellement aux cultures automnales et d’en réduire la pression.
L’absence de produits phytosanitaires dans l’itinéraire technique fait du chanvre une
plante écologique et permet indirectement de régénérer la structure du sol et sa
fertilité.
5.4.2.2 La production nationale et régionale
La SAA fournit les surfaces annuelles de chanvre. Les surfaces ont évoluées depuis 1997 entre 6 600 et
12 500 ha. Elles sont pour la période de référence retenue 2010 - 2012 de 8 900 ha.
Figure 45 : Évolution des surfaces (en ha) de chanvre en France 1997 – 2013 (Source : SAA)
Sur la base du suivi statistique fin réalisé par Interchanvre et la FNPC, le rendement moyen de paille de
chanvre est de 7 t/ha à 15 % d’humidité, soit 5,95 tMS/ha pour la période.
Sur la base de ces éléments, nous avons estimé le Volume Total Produit sur la période 2010 – 2012,
sur la base des méthodes de calcul définies au paragraphe 5.1.1 :
Le VTP “2011” est de 8 900 ha * 5,95 tMS/ha = 53 milliers tMS/an
Le VTP max est compris entre 58 et 74 milliers tMS/an, selon les 2 méthodes de calcul utilisées :
o Surface maximale (12 500 ha) * rendement moyen (5,95 tMS/ha) = 74 milliers tMS/an
o VTP max constaté dans les données statistiques au cours des 10 dernières années :
58 milliers tMS/an
Soit un écart VTP max / VTP « 2011 » de près de 10 à 40 % (5 à 21 milliers tMS/ha)
74 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
L’estimation régionale du VTP de la paille de chanvre a été faite en utilisant les surfaces cultivées par région
(51) sur la période de référence 2010-2012, multipliées par le rendement moyen national de production en
paille de chanvre.
Figure 46 : Estimation régionale du VTP en paille de chanvre (tMS)
5.4.2.3 Les modes de valorisation connus
A l’issue de la 1ère transformation de la paille de chanvre, différentes fractions végétales sont obtenues : des
fibres de chanvre, de la chènevotte et de la poudre. Le bilan des rendements moyens de matière est
présenté ci-dessous.
Figure 47 : Produits et rendements obtenus après la 1ère transformation du chanvre (Source : (1))
Les fibres de chanvre, qui représentent 29 à 32 % du poids de la paille, sont à destination de 3 marchés
principaux : le marché de la papeterie (marché historique), le marché du bâtiment et le marché de
l’automobile. La production moyenne de fibre de chanvre en France sur la période 2010 – 2012 est de
16 000 tMS.
Paille
Déchets / Pertes : 2-5 %
29-32 % 55 % 10-15 %
Sémantique de la filière Fibres de chanvre Chènevotte Poudre
Sémantique de l’étude Fibres [cm-mm] Granulats Poudres
75 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Deux types de fibres sont produites :
des fibres papetières destinées à la fabrication de papiers spéciaux (papier à cigarette, papier bible,
billet de banque, etc.), qui représentent 70 % des débouchés selon Interchanvre.
et des fibres techniques destinées à des usages techniques et industriels : non tissés, laines de
chanvre, compounds, géotextiles, etc., qui représentent 30 % des débouchés.
En fonction des usages, des qualités différentes de fibres sont attendues. À noter que la France, plus gros
producteur européen avec 2/3 à 3/4 des surfaces annuelles, exporte plus de 75 % de sa production de fibres
principalement vers l’Espagne et l’Allemagne, et réimporte des quantités notables de produit fini (isolant
souple notamment).
La chènevotte recueillie est dépoussiérée, tamisée et triée en fonction des usages souhaités et des
caractéristiques recherchées. La production moyenne de chènevotte en France sur la période 2010 – 2012
est de 29 000 tMS. Les chènevottes, qui représentent 55 % du poids de la paille, sont principalement
valorisées selon Interchanvre sur le marché du paillage horticole et des petits animaux (80 % des volumes),
et le marché du bâtiment (20 % des volumes). Produit à faible densité (80 à 120 kg/m3), la chènevotte est un
produit qui s’exporte peu.
Les poudres générées lors du processus de défibrage sont compactées puis transportées et utilisées.
Figure 48 : Valorisations actuelles et en devenir des fractions de chanvre (Source : (1))
Sémantique
de l’étude
Sémantique
de la filièrePapeterie Horticulture Litières Energie Fertilisation Transport Bâtiment Emballage
Fibre
papetièreX
Fibre
techniqueX X X X
Granulats Chènevotte X X X
Poudres Poudre X X X
X Majeure
X En devenir
X Potentielle
Fibres [cm-
mm]
76 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
5.4.2.4 En déduire la part de la production valorisée en matériaux biosourcés
La réalité des Volumes utilisés pour des Usages Connus dans le domaine des matériaux biosourcés peut
être estimée de la manière suivante :
Tableau 21 : Estimation du VUC matériau du chanvre
Sémantique
de l’étude
Sémantique
de la filière
VUC
matériau
milliers
tMS/ha
Part de la
production
valorisée
en
matériaux
Hypothèses de calcul25
Fibres [cm-
mm] Fibre 4,8 30 %
30 % des fibres de chanvre sont valorisées
dans le domaine des fibres techniques pour
les isolants souples et les non-tissés pour
l’automobile
Granulats Chènevotte 5,5 19 % 19 % de la chènevotte est valorisé dans le
domaine des bétons de chanvre
Poudres Poudre - 0 % Pas de valorisation connue
Total 10,3 19 % Soit 19 % du VTP est actuellement valorisé
en matériau
5.4.2.5 Données consolidées pour l’ONRB
La totalité de la paille de chanvre étant actuellement utilisée, le VSD est nul.
Tableau 22 : Proposition de données consolidées à intégrer pour le chanvre dans l’ONRB
Ressources Unité VTP
« 2011 » VTP max
VUC
Matériau
%
valorisé
e en
matériau
VSD
Agriculture
Cultures
dédiées
au non
alimen-
taire
Chanvre
Milliers
tMS/an
53 58 à 74 10,3 19 % 0
Fibre 16 Nrs 4,8 30 % 0
Chènevotte 29 Nrs 5,3 19 % 0
Poudre 8 Nrs 0 0 % 0
25 Source : FRD issu des entretiens réalisés
77 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
ITL
©
5.4.3 Filière de production de lin oléagineux
5.4.3.1 Généralités
Le lin oléagineux est une variété particulière de lin (Linum usitatissium L.) sélectionnée pour sa production
de graines riches en huile et non pour sa richesse en fibres.
Le lin oléagineux est présent principalement dans les régions du Nord et du Nord-Ouest où les précipitations
sont abondantes. C’est une très bonne tête de rotation, adaptée aux
implantations sans labour et pouvant jouer un rôle de protection contre l’érosion
durant l’hiver. Son utilisation permet une diversification des cultures dans les
exploitations céréalières.
Tout comme pour le lin fibre, il existe pour le lin oléagineux des variétés de type
hiver et des variétés de type printemps. Néanmoins, il semblerait que les
producteurs privilégient l’implantation au printemps pour des raisons agronomiques et pour des questions de
répartition de charge de travail.
5.4.3.2 La production nationale et régionale
La SAA fournit les surfaces annuelles de lin oléagineux. Les surfaces ont évoluées depuis 1996 entre 3 800
à 19 700 ha. Elles sont pour la période de référence retenue 2010 - 2012 de 15 300 ha.
Figure 49 : Évolution des surfaces (en ha) de lin oléagineux en France 1996 – 2013 (Source : (51))
Sur la base de la bibliographie accessible et des retours d’expérience tout particulièrement du GIE Linéa, le
rendement moyen de paille de lin oléagineux est de 2 t/ha à 12 % d’humidité, soit 1,76 tMS/ha pour la
période.
Sur la base de ces éléments, nous avons estimé le Volume Total Produit sur la période 2010 – 2012,
sur la base des méthodes de calcul définies au paragraphe 5.1.1:
Le VTP “2011” est de 15 300 ha * 1,76 tMS/ha = 27 milliers tMS/an
Le VTP max est compris entre 35 et 62 milliers tMS/an, selon les 2 méthodes de calcul utilisées :
o Surface maximale (19 700 ha) * rendement moyen (1,76 tMS/ha) = 35 milliers tMS/an
o VTP max estimé sur la base de la réalité des surfaces de ces 10 dernières années et d’un
rendement moyen compris entre 1,76 et au maximum 3,16 tMS/ha : 62 milliers tMS/an
Soit un écart VTP max / VTP « 2011 » de près de 30 à 130 % (8 à 35 milliers tMS/ha)
78 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
L’estimation régionale du VTP de la paille de lin oléagineux a été faite en utilisant les surfaces cultivées par
région (51) sur la période de référence 2010-2012, multipliées par le rendement moyen national de
production en paille de lin oléagineux.
Figure 50 : Estimation régionale du VTP en paille de lin oléagineux (tMS)
5.4.3.3 Les modes de valorisation connus
A l’issue du processus de défibrage 3 types de fractions végétales sont obtenues : des fibres [cm-mm]
(étoupes de lin oléagineux), des granulats (anas) et des poudres (poussières).
Figure 51 : Produits et rendements obtenus après la 1ère transformation des pailles de lin oléagineux
(Source : (1))
Le lin oléagineux est cultivé principalement pour ces graines qui sont valorisées en huilerie industrielle et en
alimentation animale et humaine en raison de leur forte teneur en Omega 3. Historiquement, la paille de lin
oléagineux était soit détruite par enfouissement, soit utilisée comme paillage horticole. Néanmoins, de
nouvelles valorisations de ces pailles à travers leur production de fibres émergent et sont en devenir. Selon
une enquête du CETIOM en 2009 auprès des producteurs de lin oléagineux et des Organismes Stockeurs
Paille
25 % 65 % 10 %
Sémantique de la filière Étoupes Anas Poussières
Sémantique de l’étude Fibres [cm-mm] Granulats Poudres
79 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
31 % des pailles de lin oléagineux étaient alors exportées et 37 % des pailles exportées étaient valorisées
dans le domaine des isolants souples, par le biais de la CAVAC matériaux biosourcés en Vendée.
Figure 52 : Valorisations actuelles et en devenir des fractions de lin oléagineux
5.4.3.4 En déduire la part de la production valorisée en matériaux biosourcés
La réalité des Volumes utilisés pour des Usages Connus dans le domaine des matériaux biosourcés peut
être estimée de la manière suivante :
Tableau 23 : Estimation du VUC matériau du lin oléagineux
Sémantique
de l’étude
Sémantique
de la filière
VUC
matériau
milliers
tMS/ha
Part de la
production
valorisée en
matériaux
Hypothèses de calcul
Fibres [cm-
mm] Etoupe ± 0,7 10 %
Enquête CAVAC Biomatériaux
Selon enquête du CETIOM (2009) auprès
des producteurs de lin oléagineux et des
Organismes Stockeurs
Granulats Anas - 0 % Pas de valorisation matériau connue
Poudres Poussières - 0 % Pas de valorisation matériau connue
Total ± 0,7 3 % Soit 3 % du VTP est actuellement
valorisé en matériau
5.4.3.5 Données consolidées pour l’ONRB
Complément de calcul
Sur la base de l’enquête CETIOM auprès des acteurs de la filière lin oléagineux en 2009, les pailles sont
exportées sur 31 % des surfaces.
Si l’on considère qu’à l’image des pailles de céréales, afin de maintenir la valeur fertilisante des sols, il ne
faut pas exporter plus d’une paille sur 3, le VSD pour de nouveaux usages du lin oléagineux est nul.
Si l’on considère que la part du lin oléagineux dans les assolements des agriculteurs en produisant est au
final très faible et peut donc être considéré comme neutre en matière d’impact sur la fertilité des sols et si
l’on prend en compte l’intérêt de ces agriculteurs à enlever la totalité des pailles face au problème de
dégradabilité de ces pailles rencontré, alors on peut considérer que le VSD pour de nouveaux usages du lin
oléagineux est de 19 milliers de tMS/an, équivalent à la paille présente sur les 69 % des surfaces de lin pour
lesquelles les pailles ne sont pas actuellement exportées.
Sémantique de
l’étude
Sémantique
de la filièrePapeterie Horticulture Litières Energie Fertilisation Transport Bâtiment
Fibres [cm-mm] Fibre courte X X X X
Granulats Anas X X X
Poudres Poudre X
X Majeure
X En devenir
X Potentielle
80 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Données consolidées
Tableau 24 : Proposition de données consolidées à intégrer pour le lin oléagineux dans l’ONRB
Ressources Unité VTP
« 2011 »
VTP
max
VUC
Matériau
%
valorisée
en
matériaux
VSD
Agriculture
Résidus
de
cultures
annuelles
Lin
oléagineux
Milliers
tMS/an
27 35 à 62 0,7 3 % 0 à 22
Fibres [cm-
mm] 7 Nrs 0,7 10 % 0 à 4
Granulats 17 Nrs 0 0 % 0 à 16
Poudres 3 Nrs 0 0 % 0 à 2
81 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
5.4.4 Filière de production de sorgho
5.4.4.1 Généralités
Les sorghos (Sorghum bicolor (L) Moench) sont des graminées26 d’origine tropicale présentant une grande
variabilité génotypique et phénotypique. Différents types de sorghos existent : sorgho grain, sorgho
fourrager, sorgho sucrier, sorgho fibre. Ce sont des cultures annuelles d’été. Selon le type et la variété elle
peut atteindre des hauteurs importantes à la floraison (de mi-août à mi-septembre) : de 1 m à 1,5 m de haut
pour les sorghos grains, à 3 m de haut pour les sorghos fourrager mono-coupes, et plus pour les sorghos
fibre. Il dispose d’une bonne faculté d’extraction de l’eau et des éléments minéraux du sol qui permet une
adaptation aux conditions séchantes. Son origine tropicale en fait une plante exigeante en température (52).
5.4.4.2 La production nationale et régionale
La SAA fournit les surfaces annuelles de sorgho grain. D’après Arvalis (53), ces statistiques ne permettent
pas néanmoins une distinction précise entre sorgho grain et sorgho fourrager. Ainsi, PROSORGHO la
structure qui réunit l’ensemble des organismes impliqués dans la sélection variétale du sorgho en France
estime que la moitié des surfaces de sorgho en France seraient du sorgho fourrager. Les surfaces ont
évoluées depuis 1996 entre 36 000 et 71 000 ha. Elles sont pour la période de référence retenue 2010 -
2012 de 47 750 ha, dont 23 875 ha de sorgho grain et 23 875 ha de sorgho fourrager.
Figure 53 : Évolution des surfaces de sorgho grain et fourrager en France 1996 – 2013 (Source : (51))
A la lecture de la bibliographique disponible, les rendements atteignables varient de 10 à 20 tMS/ha selon
les types de sorghos concernés. Dans le cadre d’une analyse des ressources utilisables en matériaux, seuls
le rendement paille nous intéresse dans le cadre de la présente étude. Sachant que le rendement grain
moyen est de 5 tMS/ha27, le rendement moyen de paille de sorgho que nous retiendrons est ainsi de
10 tMS/ha.
Sur la base de ces éléments, nous avons estimé le Volume Total Produit sur la période 2010 – 2012,
sur la base des méthodes de calcul définies au paragraphe 5.1.1:
Le VTP “2011” est de 47 750 ha * 10 tMS/ha = 478 milliers tMS/an
26 Les Graminées sont des plantes en général herbacées, annuelles ou vivaces à tige cylindrique creuse portant des
nœuds, le chaume, généralement non ramifiée sauf au niveau du sol où se produit souvent le phénomène du tallage, qui
conduit à la formation de touffes caractéristiques. Certaines espèces produisent des rhizomes et des stolons qui
permettent l'occupation du terrain en surface et la formation de pelouses. Les Graminées forment une famille très
nombreuse (plus de 6 000 espèces), dont les céréales, les herbes, le bambou…
27 5 tMS/ha = 59 Qx/ha à 15 % d’humidité
82 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Le VTP max est de surface maximale (71 000 ha) * rendement moyen (10 tMS/ha) = 710 milliers
tMS/an28
Soit un écart VTP max / VTP « 2011 » de près de 50 % (232 milliers tMS/ha)
L’estimation régionale du VTP de la paille de sorgho a été faite en utilisant les surfaces cultivées par région
(51) sur la période de référence 2010-2012, multipliées par le rendement moyen national de production en
paille de sorgho.
Figure 54 : Estimation régionale du VTP en paille de sorgho (tMS)
5.4.4.3 Les modes de valorisation connus et le potentiel de valorisation en matériaux biosourcés
Le sorgho est aujourd’hui cultivé en France pour être valorisé dans le domaine de l’alimentation animale et
de l’alimentation humaine (semoule, farine [sans gluten], brasserie, distillerie) que ce soit pour des besoins
d’autoconsommation, de vente à l’industrie de fabrication des aliments du bétail ou majoritairement pour
l’exportation (en moyenne 80 à 100 000 tonnes de grain par an, sur un total de 120 à 150 000 tonnes). A
noter que des premières actions de valorisation du sorgho en méthanisation ont été ponctuellement
engagées en France, à l’image des utilisations du sorgho en Allemagne.
28 A noter que dans le cas du sorgho le VTP max constaté dans les données statistiques au cours des 10
dernières années n’est pas disponible, disposant des données de rendement max de grain, mais pas de
paille.
83 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Au vu du retour d’expérience, tout particulièrement, du GIE Arvalis-Onidol et du RMT Biomasse & Territoire,
il ressort que selon les types de sorghos étudiés, les autres valorisations suivantes sont envisageables :
Biomasse énergie : méthanisation
Biocarburant : éthanol, biocarburant de 2ème génération
Papier d’emballage
Matériaux biosourcés : films souples, bétons, plasturgie
Dans le domaine de la valorisation potentielle des matériaux biosourcés :
Des travaux ont été conduits dans les années 90 (ENSIACET) afin de développer des solutions de
production de films souples (type film plastique) à partir de la valorisation des hémicelluloses issues
de la moelle du sorgho. Aucune application connue à ce jour du brevet déposé.
Des travaux sont engagés dans le cadre du projet investissement d’avenir Biomass For the Future
(BFF) destinés à l’élaboration et la mise en place d’une filière de production et d’utilisation
industrielle de la biomasse de miscanthus et de sorgho dans le domaine de l’énergie et des
matériaux. Ce projet a pour but de créer de nouvelles variétés et des systèmes de culture de sorgho
(sud de la France) ayant un faible impact environnemental et une composition adaptée aux
applications industrielles (plasturgie, bâtiment). Coordonné par l’Inra de Versailles, BFF est un projet
sur 8 ans (2012-2020), et qui mobilise 22 partenaires se partageant un budget de 28 M€.
Ce potentiel théorique demande néanmoins fortement à être précisé et confirmé.
Tableau 25 : Une diversité de sorghos pour une diversité d’utilisations dans le monde (54)
Biomasse Type de fraction
végétale Valorisation
Sorgho grain
Sorgho de taille réduite
sélectionné pour la
production de grain
Ensilage
Possibilité de
récolter la paille
dans le sud de
la France
Alimentation humaine : semoule,
farine, brasserie, distillerie
Alimentation animale
Biocarburant (éthanol)
Sorgho grain
ensilage
Sorgho de grande taille
récolté pour la plante entière Ensilage
Alimentation animale
Biomasse énergie : méthanisation
Sorgho
fourrager
Sorgho fourrager mono-
coupe Ensilage Alimentation animale
Sorgho fourrager multi-coupe
biomasse Ensilage
Biomasse énergie : méthanisation
Matériaux biosourcés
Sorgho fourrager multi-coupe Fauche, pâture,
ensilage Alimentation animale
Sorgho sucrier*
Sorgho sélectionné pour sa
richesse en sucre (70 à 80 %
de saccharose) de la tige
Ensilage Biomasse énergie : méthanisation
Biocarburant (éthanol)
Sorgho fibre* Sorgho de grande taille, riche
en fibres
Ensilage
Récolte de la
paille possible
dans le sud de
la France
Papier d’emballage
Matériaux biosourcés : films souples
Biomasse énergie : méthanisation
* Valorisation indicatives, ce type de sorgho n’étant a priori pas cultivé actuellement en France, selon les
informations disponibles
84 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Les possibilités de valorisation sont déterminées par :
Le choix de la variété, qui influe sur le potentiel d’usage (cf. figure précédente), le rendement, le taux
de fibre présent, la date de maturité des grains et donc sur les périodes de séchage de la paille,
pour lesquels les conditions de stabilisation de la paille en humidité sont envisageables ou pas sur
un territoire donné.
les conditions de récolte (matériel, maturité / taux d’humidité…), qui influent directement sur le type
de fraction obtenue à l’issue de la récolte.
Selon Arvalis (55) :
Pour les variétés précoces, la floraison n'interviendra qu'en septembre voire courant octobre et la
conservation devra s'orienter vers l'ensilage. En effet le séchage naturel du sorgho après récolte
exige des conditions contraignantes difficilement réunies en automne.
La récolte peut s’envisager dès l’épiaison du sorgho et se prolonger si nécessaire jusqu’au
remplissage des grains. Il existe de 2 modes de récolte :
o La récolte en ensilage : elle permet de récolter les cultures dont la floraison a lieu en
automne ce qui ne permet plus d’envisager un séchage au sol.
o Dans le cas d’une récolte sous forme de paille, la date limite de récolte devient une
contrainte très forte dans la recherche des zones de cultures permettant une bonne
dessiccation du produit. Au-delà de fin août, les risques d'avoir des dessiccations lentes et
difficiles augmentent rapidement ce qui donne un produit de moins bonne qualité. Ainsi la
zone potentielle de culture des variétés précoces actuelles récoltées sous forme de paille se
situe exclusivement sur le pourtour Méditerranéen, la basse vallée du Rhône et de la
Garonne. A noter qu’actuellement les expériences de récolte opérationnelles de paille sont
quasi inexistantes.
La récolte d’une paille en sec permettrait en théorie de pouvoir intégrer cette paille dans les process de
défibrage / broyage / homogénéisation connus pour les plantes à fibres et assimilées telles que le
miscanthus, ce qui semblerait envisageable si l’on fait un parallèle avec les technologies mises en place
pour préparer le miscanthus à un usage matériaux (56).
A l’image du miscanthus, on pourrait en théorie récupérer 4 types de fraction à l’issue du processus de
récolte et d’extraction du sorgho.
Figure 55 : Produits pouvant être obtenus après la 1ère transformation des pailles de sorgho
85 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
En théorie et sous réserve de confirmer le potentiel d’extraction de la paille de sorgho et la réalité des
performances des matières produites :
Les broyats/Chips de sorgho pourraient être valorisés dans le domaine des bétons d’isolation
thermique ou porteurs
Les particules et farines pourraient être valorisées dans le domaine de la plasturgie.
Figure 56 : Valorisations actuelles et en devenir des fractions de sorgho
5.4.4.4 En déduire la part de la production valorisée en matériaux biosourcés
Comme indiqué précédemment, il n’existe pas à ce jour de sorgho valorisé en matériaux biosourcés. Par
conséquent, son VUC matériaux est nul.
5.4.4.5 Données consolidées pour l’ONRB
Complément de calcul
D’après la bibliographie disponible, la part du sorgho utilisée en autoconsommation par les éleveurs est
évaluée à 10 000 ha.
Sur cette base le Volume Théorique Disponible du sorgho est évalué à 378 milliers tMS/an :
Sur la base d’un VTP de 478 milliers de tMS/an
Et d’une réfaction pour les besoins des éleveurs en autoconsommation de 100 milliers de tMS/ an
(10 000 ha * 10 tMS/ha de paille de sorgho). Le VTD est donc de 378 milliers tMS/an.
Données consolidées
Tableau 26 : Proposition de données consolidées à intégrer pour le sorgho dans l’ONRB
Ressources Unité VTP
« 2011 »
VTP
max
VUC
Matériau
%
valorisée
en
matériau
VSD
Agriculture
Cultures
dédiées
au non
alimen-
taire
Sorgho Milliers
tMS/an 478 710 0 0 % 378
Sémantique de l’étudeSémantique
de la filière
Alimentation
humaine
Alimentation
animalePapeterie Horticulture Litières Energie
Phyto-
remediationTransport Bâtiment Emballage
Sorgho grain non défini X X X X X X X X
Sorgho grain ensilage non défini X X X
Sorgho fourrager non défini X X X X X X X
Sorgho sucrier non défini X X
Sorgho fibre non défini X X X X X X X X
X Majeure
X En devenir
X Potentielle
86 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
5.4.5 Filière de production de ouate de cellulose
5.4.5.1 Généralités
Les déchets de papier journal sont à l’origine de la ouate de cellulose. Les fabricants de ouate de cellulose
en vrac s’approvisionnent directement chez les imprimeurs à partir des invendus, des déchets, etc29.
D’autres initiatives individuelles d’approvisionnement peuvent cependant voir le jour. Ainsi, la société
Cellaouate a mis en place une collecte associative regroupant 350 associations locales (associations de
parents d’élèves, associations sportives, etc). Pour des questions de coût, l’approvisionnement se fait le plus
localement possible par rapport à l’usine de fabrication.
5.4.5.2 La production nationale et régionale
L’estimation du gisement national de déchets de papiers journaux n’est pas aisée car COPACEL n’est pas
autorisé à communiquer ce chiffre. Les données de production et de consommation disponibles regroupent
plusieurs catégories dont les papiers journaux : papier presse (papiers journaux et LWC30) ; papier sorte à
désancrer (papier presse et magasines).
En France, en 2013, 1,15 million de tonnes de papier presse (journaux & LWC) ont été produits à partir de
84% de papiers recyclés (papier sorte à désancrer) et 16% de pâte vierge31. A titre de comparaison, chaque
année, les sociétés de fabrication de ouate de cellulose en vrac collectent 27 000 tonnes de papier
journaux32.
Il apparait donc que le gisement de déchets de papiers journaux est très important mais qu’une grande part
des déchets collectés sont réutilisés pour la fabrication de papiers presse.
5.4.5.3 Les modes de valorisation connus
Sur les 31 500 t de ouate de cellulose produites en France, environ 30 000 t est valorisée sous forme
d’isolants vrac et environ 1 500 t est utilisée pour la production de panneaux souples isolants.
29 Source : BIO by Deloitte sur la base des entretiens téléphoniques réalisés avec ECIMA
30 LWC (Light Weight Coated) : papier couché mince de grammage inférieur ou égal à 72 g/m².
31 Source : BIO by Deloitte sur la base des entretiens téléphoniques réalisés avec COPACEL
32 Calcul en considérant une production annuelle de 30 000 t de ouate de cellulose et un ratio de 90 % de papier journal
recyclé et 10 % d’additifs
87 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
5.5 Synthèse
Estimation des ressources de biomasse utilisées / utilisables en matériaux
Dans le cadre de la présente étude, il a été décidé de se centrer sur les principales biomasses disponibles
en France, pour lesquelles des perspectives réelles de valorisation en matériaux semblent
atteignables, même à long terme.
Sur la base des travaux réalisés et détaillés dans ce chapitre, les ressources en biomasses réellement
utilisées ou potentiellement utilisables en matériaux au vu des connaissances technologiques actuelles sont
résumées dans le tableau suivant.
Tableau 27 : Estimation des ressources de biomasses utilisées ou potentiellement utilisables pour
un usage matériaux dans le cadre de l’ONRB
Ressources Unité VTP VUC
Matériau
% valorisé
en
matériau
VSD
Agriculture
Cultures
dédiées au
non
alimentaire
Lin fibre Milliers
tMS/an 297 127 43 % 0
Chanvre Milliers
tMS/an 53 10 19 % 0
Miscanthus, TCR,
panic érigé
Milliers
tMS/an 33 0 0 % 0
Sorgho Milliers
tMS/an 478 0 3 % 378
Résidus
cultures
annuelles
Pailles de céréales Milliers
tMS/an 66 397 3 > 1 % 7 515
Pailles d’oléagineux Milliers
tMS/an 2 645 0 0 % 1 190
Paille de lin
oléagineux
Milliers
tMS/an 27 1 3 % 0 à 22
Canne de maïs Milliers
tMS/an 5 800 0 0 % 2 900
Déchets de
cultures
pérennes
Entretien/renouvel-
lement vignes
Milliers
tMS/an 1 750 0 0 % nrs
Entretien/renouvel-
lement vergers
Milliers
tMS/an 646 0 0 % nrs
Issues de
silo
Milliers
t/an 439 0 0 % nrs
Coproduits
des IAA
Industrie du
blé
Issues industries
céréalières
Milliers
t/an 2 000 0 0 % 20
Industrie
betterave Pulpe
Milliers
tMS/an 1 400 0 0 % Ԑ
Total Milliers
tMS*/an 81 965 141 0,2 % 12 003
Légende :
nrs : non renseigné
* unité en milliers t/an pour les issus de silo et l’industrie du blé
Biomasse déjà présente dans l’ONRB, présentant un potentiel de valorisation en matériaux
Biomasse à intégrer dans l’ONRB, présentant un potentiel de valorisation en matériaux
88 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Sur la période 2010 – 2012, ce sont ainsi 141 milliers tMS/an de biomasses qui ont été valorisées en matériaux, sur la base quasi exclusives de cultures dédiées au non alimentaire (97 %) : lin fibre et chanvre. On observe par ailleurs un fort déséquilibre dans la répartition de ces ressources en fonction du type de fraction végétale utilisé (Tableau 28) :
Pour 92 % ce sont des granulats qui sont valorisés principalement dans le domaine des panneaux
techniques (95 %) et secondairement (5 %) dans le domaine des bétons.
Pour 8 % ce sont des fibres valorisées dans le domaine des pièces thermocompressées automobile
(50 %), des isolants souples (49 %) et des plastiques injectés automobile (1 %).
Tableau 28 : Estimation des ressources de biomasses valorisées en matériaux par type de biomasse
et par type de fraction de paille
VUC matériau Unité Lin
fibre Chanvre
Lin
oléagineux Sorgho
Paille de
céréales Total
Fibres [dm]
Milliers
tMS/an
Ԑ 0 0 0 0 Ԑ
Fibres [cm-mm] 5 4,8 0,7 0 0 10,5
Granulats 122 5,3 0 0 0 127
Poudres 0 0 0 0 0 0
Total Paille 127 10,3 0,7 0 3 141
Principales hypothèses de calcul retenues
Les principales hypothèses retenues pour estimer les volumes de ressources propres à l’ONRB (VTP, VTP,
VUC matériau, VSD) sont détaillées dans la figure ci-après.
Tableau 29 : Hypothèses retenues de rendements
Paille (hors
graine) Fibres [dm]
Fibres [cm-
mm] Granulats Poudres
Lin fibre 5,18 tMS/ha 24,5 % 12,5 % 52,5 % 10,5 %
Chanvre 5,95 tMS/ha - 30 % 55 % 15 %
Sorgho 10 tMS/ha - nrs nrs nrs
Lin oléagineux 1,76 tMS/ha - 25 % 65 % 10 %
Légende : nrs : non renseigné
Identification de potentiels risques de conflits d’usage
Le premier risque de conflits d’usage est une compétition d’usages non alimentaires de la biomasse,
pour l’accès à la ressource :
Compétition pour deux usages matériaux : à l’échelle macroéconomique le principal risque théorique
porte sur la valorisation des granulats de lin qui sont utilisés à 78 % dans le domaine des panneaux
techniques sur la période 2010 - 2012. Tout nouvel usage significatif en volume, tels que les bétons
de lin, peut potentiellement créer une tension sur la ressource en anas, dans un contexte où l’accès
à cette ressource pour les producteurs de panneaux est déjà tendu certaines années (exemple du
point bas de la campagne 2011).
89 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Compétition entre un usage matériaux et un autre usage non alimentaire : les risques liés à
l’approvisionnement en anas de lin pour les producteurs de panneaux techniques, existent
également pour l’ensemble des autres usages des anas tels que le paillage horticole, les litières
pour animaux ou les valorisations énergétiques. Par ailleurs, le développement de nouveaux usages
tels que la combustion, les biocarburants ou la chimie biosourcée pourrait à terme constituer des
risques potentiels dans l’accès à la ressource d’une biomasse valorisable potentiellement en
matériaux. Le miscanthus est une culture emblématique de cette problématique en étant
actuellement valorisée dans le domaine de l’énergie, du paillage et des litières et pouvant demain
être potentiellement valorisée comme biocarburant et comme matériaux.
Le second risque de conflits d’usage est une compétition alimentaire/non alimentaire. Afin de donner
des pistes de réponse à cette problématique concernant les cultures de plante à fibres, il est nécessaire de
s’intéresser à la notion de concurrence alimentaire directe et indirecte d’après l’étude FRD 2011 (1).
Concurrence directe actuelle : un produit agricole alimentaire peut être utilisé soit pour l’alimentation,
soit à des fins non alimentaire (biocarburants, agromatériaux, etc.), d’où la notion de concurrence
directe entre les deux usages.
Concurrence indirecte actuelle : la notion de concurrence indirecte correspond au détournement des
terres destinées à des cultures alimentaires au profit de cultures non alimentaires.
Puisque les biomasses utilisées / potentiellement utilisables proviennent exclusivement de cultures dédiées
au non alimentaire ou de résidus agricoles et agroalimentaires (Tableau 27), il ne s’agit donc pas de choisir
entre un usage alimentaire ou un usage matériaux pour ces cultures. Cette observation démontre alors une
absence de concurrence directe avec la production alimentaire.
Par ailleurs, les données disponibles indiquent que pour l’année 2011 la concurrence indirecte est très
limitée. En effet, les surfaces de cultures dédiées représentent actuellement 0,3 % de la SAU française (1),
et une plante produit plusieurs catégories de fibres qui vont alimenter différentes filières de valorisation. Par
exemple, les granulats de fibres de lin fibre sont principalement utilisés pour produire des panneaux
techniques, alors que les fibres courtes et longues sont destinées aux filières textiles et de la papèterie.
Enfin, il est important de rappeler que d’un point de vue agronomique ces cultures ont toutes leurs places au
regard des systèmes de cultures qui se réfléchissent non pas à l’échelle d’une culture, mais dans le cadre
d’une rotation globale et pluriannuelle.
Ainsi, si l’usage matériaux de la biomasse peut contribuer à un risque théorique de concurrence
alimentaire/non alimentaire, ce risque est d’une part indirect, aucun produit alimentaire n’étant
utilisé, et d’autre part secondaire par rapport à d’autres usages (valorisation agronomique,
valorisation énergétique principalement).
90 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
6. Analyse approfondie de quatre
filières de production de matériaux
biosourcés Ce chapitre présente pour quatre filières de production de matériaux biosourcés une analyse approfondie
des jeux d’acteurs, ainsi que des enjeux économiques de la filière.
La sélection des quatre filières a été réalisée avec le concours du comité de pilotage, dans l’objectif de
sélectionner des filières aussi diverses que possible afin de maximiser les enseignements de l’étude.
Les quatre filières sélectionnées sont les suivantes :
La filière de production des panneaux souples isolants à base de chanvre et de lin ;
La filière de production des bétons à base de chanvre ;
La filière de production des panneaux techniques à base de granulats de lin fibre ;
La filière de production des plastiques injectés renforcés en fibres végétales.
6.1 Filière des panneaux souples isolants à base de chanvre et de lin
Comme indiqué aux chapitres précédents, les producteurs de panneaux souples isolants utilisent une
grande variété de fibres végétales parfois seules ou combinées dans un panneau : fibres de bois, de lin
(fibres et oléagineux), de chanvre, d’ouate de cellulose, et fibres de textile recyclé. Cette analyse se centre
sur la production de panneaux intégrant des fibres de lin et de chanvre, les panneaux intégrant d’autres
fibres étant étudiés en tant que produits concurrents pour des applications d’isolation.
6.1.1 Analyse du pouvoir de marché
6.1.1.1 Présentation des catégories d’acteurs impliqués dans la chaine de valeur de la production de panneaux souples isolants
Quatre catégories d’acteurs sont impliquées dans la chaîne de valeur permettant la production de panneaux
souples isolants à partir de chanvre et de lin fibres et oléagineux (Figure 57).
91 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Distributeur ou négoce spécialisé
Stocke et vend les panneaux souples isolants
Producteur de panneaux souples isolants*
Produit les panneaux à partir des fibres végétales et de fibres plastiques,
innove sur les procédés et les matières
Transformateur : producteurs de fibre
Sépare les fibres, les granulats et les poudres
Producteur de chanvre et de lin
Propose ses matières
Légende : * Acteur(s) impulsant(s) le marché
Figure 57 : Présentation schématique des catégories d’acteurs impliqués dans la production et la
mise sur le marché de panneaux souples isolants à base de chanvre et de lin fibre et oléagineux
Ce marché est impulsé par les producteurs de panneaux souples isolants qui décident de la matière
première qui sera utilisée pour la production des panneaux.
Distributeurs et grossistes
Ils constituent les points de stockage et de vente des panneaux. Compte tenu des importants volumes en
jeu, la question du stockage est importante dans la filière et entre en compte dans les négociations entre
distributeurs et producteurs de panneaux, ces derniers ayant des capacités de stockage assez limitées. Les
artisans achètent les panneaux chez les négociants spécialisés et les particuliers les achètent
principalement aux chaînes de distribution nationales de bricolage.
Producteurs de panneaux souples isolants
Cette catégorie regroupe les principaux acteurs responsables du développement de la filière. Ils innovent
pour améliorer les caractéristiques des produits et pour satisfaire les envies des particuliers concernant la
nature des fibres utilisées. Les trois entreprises (CAVAC biomatériaux, Effireal et Buitex) disposant d’usines
en France et introduisant des fibres de lin et/ou de chanvre dans leurs procédés ont des stratégies de
construction et de développement différentes (voir paragraphe suivant). Le nombre limité de producteurs de
panneaux en France s’explique notamment parce que le développement d’une unité de production de
panneaux souples isolants nécessite un haut niveau d’investissement (autour de 10 millions d’euros) avec
un retour sur investissement qui se fait sur le long terme33. Ainsi bien que ces projets puissent intéresser un
grand nombre d’acteurs amont (producteurs et transformateurs), seules des grosses coopératives qui
disposent de fonds propres importants et d’une solidité financière peuvent se permettre ce genre de projet.
Transformateurs (producteurs de fibre)
Ils travaillent en étroite collaboration avec les producteurs de biomasse et valorisent les fibres, granulats et
poudres en fonction des prix proposés par leurs clients. Les principaux débouchés en concurrence avec les
producteurs de panneaux isolants sont le textile et la papeterie pour le lin et le secteur automobile (en plein
essor) pour les fibres de chanvre. À noter que la CAVAC, qui défibre presque 100 % des fibres de lin
oléagineux en France, est la seule entreprise à en intégrer dans ses panneaux.
33 Source : BIO by Deloitte sur la base des entretiens réalisés avec IAR
92 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Producteurs de chanvre et de lin
Les productions de lin et de chanvre sont intégrées dans des rotations culturales, les producteurs ne
produisent donc pas de lin et de chanvre sur la même parcelle chaque année. Le choix de la surface
agricole qu’un agriculteur va dédier à la culture du chanvre et du lin dépend en grande partie des débouchés
(en volume et en prix) qu’il perçoit en fonction des années précédentes et des estimations sur l’année à
venir. Comme indiqué précédemment la SAU dédiée à la culture du chanvre peut être très variable d’une
année sur l’autre avec des variations significatives observées entre 2010 et 2012 de 8 000 à 12 000 ha.
Cette variation rapide de 50 % des surfaces s’explique en partie par le fait qu’une année donnée, l’industrie
papetière, qui normalement consomme 100 % de la fibre papetière produite par la filière, a délaissé cette
fibre de chanvre au profit de la fibre de lin dont le cours était très bas. L’année suivante, les surfaces
cultivées en fibre de chanvre ont drastiquement baissé. Cet exemple illustre l’interdépendance entre les
filières industrielles et les choix opérés par les agriculteurs, à défaut de contrats pluriannuels.
6.1.1.2 Analyse des stratégies des producteurs de panneaux dans le choix des fibres entrant dans le composition de leurs panneaux
Pour comprendre les stratégies développées par la CAVAC biomatériaux, Effireal et Buitex, il est nécessaire
de préciser que les procédés de production d’un panneau souple dépendent notamment de la longueur de la
fibre utilisée. Ainsi, les procédés utilisant des fibres longues (chanvre, lin) ont de faibles rendements
lorsqu’ils incorporent des fibres courtes (ouate et bois), et vice versa. Les constructeurs peuvent donc
incorporer une faible part de fibres non adaptées à leur procédé, mais cela tend à augmenter le coût
de production. Le choix de produire des panneaux à base de fibre courte ou longue engage donc un
transformateur sur une dizaine d’année avant d’amortir son matériel34.
Buitex produit toujours des panneaux incluant des fibres de chanvre, de textile et de ouate de cellulose, mais
leur production s’est davantage orientée depuis quelques années vers les panneaux à base de fibre de bois.
Ceci s’explique par le fait que la fibre de bois est moitié moins chère que la fibre de chanvre à l’achat, à
savoir 300 €/t en entrée usine pour le bois, contre 600 €/t pour le chanvre34, avec des coûts de production de
panneaux similaires. Cependant, sous l’effet de la concurrence des marchés bois énergie notamment, le prix
de la fibre de bois a doublé en six ans (de 150 €/t à 300 €/t entrée usine).
L’origine de la création de CAVAC biomatériaux est liée à la valorisation des fibres de chanvre et de lin
oléagineux. Compte tenu de ses liens avec l’amont agricole et de l’intégration de l’étape de transformation
du chanvre et du lin oléagineux, la CAVAC biomatériaux a donc une stratégie durablement orientée vers la
production de panneaux souples isolants à base de chanvre et de lin.
Pour les producteurs de panneaux qui combinent plusieurs fibres, le choix du type de fibre et de sa
répartition dépend des critères suivants34 :
1) Le rendement de production : comme déjà expliqué, le choix du procédé limite le choix d’une
biomasse à fibre courte ou longue.
2) Le prix de la matière : pour la CAVAC biomatériaux le choix de la matière ne se limite pas au prix
d’achat des fibres végétales, car elle réalise également le défibrage de la plante et essaie donc de
valoriser également les granulats et poudres. Le coût de la paille de chanvre sortie de champs est
supérieur au coût de la paille de lin oléagineux, mais le granulat de chanvre est valorisé ce qui n’est
pas le cas du granulat de lin oléagineux, au final le prix de revient de la fibre de chanvre est donc
inférieur34.
3) La variabilité des cours : le marché de l’isolation est très concurrentiel et s’accorde très mal avec
des produits ayant des variations de prix interannuelles importantes. Le prix de vente de la fibre de
chanvre est plus stable que le prix de vente de la fibre de lin oléagineux et de lin fibre. La possibilité
34 Bio by Deloitte issus des entretiens réalisés
93 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
de modifier la teneur d’une fibre végétale par rapport à une autre, permet également de limiter les
conséquences économiques de la volatilité des cours.
4) Les enjeux d’approvisionnement : comme expliqué précédemment les surfaces cultivées en lin
oléagineux et en chanvre peuvent varier significativement d’une année sur l’autre. La relation étroite
qu’entretien la CAVAC biomatériaux avec l’amont agricole est donc un atout pour limiter le risque de
rupture d’approvisionnement.
5) Les caractéristiques techniques : bien que les caractéristiques techniques des fibres soient assez
proches, les fibres de lin fibre sont utilisées (bien que plus coûteuses) pour leurs performances
thermiques, alors que les fibres de chanvre permettent une meilleure tenue du panneau35.
6) La diversification pour répondre au mieux aux besoins client : les envies des particuliers
concernant la nature des fibres utilisées dans les isolants évoluent. Les fabricants ont aussi
développé une large gamme d’isolants parfois composés à 100 % d’une même fibre, parfois mixant
deux à trois fibres.
Ainsi, deux grandes stratégies apparaissent chez les producteurs de panneaux souples isolants: la
CAVAC biomatériaux qui possède des liens étroits avec les producteurs de plantes à fibres oriente
sa stratégie en fonction des intérêts des acteurs aval, alors qu’Effireal et Buitex, qui achètent les
fibres directement aux transformateurs de fibres, sont davantage tournés vers l’aval de la filière.
6.1.2 Analyse de la valeur
Les principaux concurrents des panneaux souples isolants à base de chanvre et de lin sont les panneaux
souples isolants à base de laine de verre (qui domine largement le marché), les panneaux souples à base
de bois (qui domine le marché des isolants souples végétaux) et enfin les panneaux souples à base de
ouate.
L’étude NOMADÉIS 2012 (4) fournit pour quatre panneaux une estimation de la répartition des coûts par
étape (Tableau 33). Les entretiens menés confirment ces valeurs.
Tableau 30 : Répartition des prix de vente des panneaux souples
Panneau de
chanvre Panneau de lin
Panneau de ouate
de cellulose
Panneau de
mouton
Cout fibre 20 % 15 % 10 % 30 %
Coût de
fabrication 30 % 35 % 40 % 25 %
Coût de
distribution 25 % 25 % 25 % 30 %
Transport 25 % 25 % 25 % 15 %
On remarque que la répartition des coûts est très similaire pour les 4 panneaux étudiés. Il est donc
intéressant de voir si le prix de vente est également proche pour les 4 panneaux (Tableau 31).
35 FRD sur la base des entretiens menés.
94 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Tableau 31 : Prix de vente des panneaux souples isolants – prix vendu négoce36
Panneau de
chanvre/lin
Panneau de
bois
Panneau de
verre
Prix vendu négoce
(€/m²)
(R37=5 m².K/W)
12 € à 16 €/m² 10 € à 12 €/m² 5 € à 10 €/m²
A la lecture du Tableau 31, il apparait que les panneaux de verre vendus aux négociants sont environ 30 %
et 50 % moins chers que les panneaux à base de bois et de chanvre/lin respectivement. Les coûts de
transport et de pose étant très similaires pour tous les panneaux souples isolants (Tableau 30), cette
différence de prix de vente se répercute jusqu’au client final.
Les prix de marché pour les panneaux souples à base de fibre végétale sont orientés par la filière des
panneaux de bois « qui font le marché ». Ces panneaux sont en effet moins chers que ceux à base de lin et
chanvre, même si leur prix de vente est en hausse du fait notamment de la concurrence avec la filière bois
énergie. De plus, la filière des panneaux de bois possède un autre avantage par rapport aux panneaux
chanvre/lin, puisqu’ils profitent du marketing réalisé à l’échelle européenne par des entreprises de taille
conséquente (Sonae Industriae, Knauf…) qui participent à ce que la filière soit reconnue et bien acceptée en
France36.
6.1.3 Analyse de positionnement stratégique
Le tableau ci-dessous résume les forces, faiblesses, opportunités et menaces de la filière des panneaux
souples isolants à base de chanvre et lin par rapport aux autres matériaux isolations concurrents.
36 Bio by Deloitte sur la base des entretiens menés
37 R = résistance thermique exprimé en m².K/W
95 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Tableau 32 : Forces/Faiblesses/Opportunités/Menaces : filière des panneaux souples isolants à base
de chanvre, et/ou lin.
Forces Faiblesses
- Une combinaison de plusieurs types de biomasse
qui permet d’avoir une gamme de panneaux à
performances acoustiques et thermiques
concurrentielles : chanvre/lin/ouate de cellulose
ou bois/chanvre/fibre de verre
- Un approvisionnement maîtrisé permettant une
optimisation des prix des matières et une sécurité
d’approvisionnement. Exemple de la Cavac
biomatériaux qui maîtrise l’ensemble de la chaîne
de valeur : production de plantes à fibres /
défibrage / façonnage d’une gamme d’isolant
- Le prix de la fibre [cm] de chanvre est stable
depuis 8 ans
- Les certifications délivrées par le CSTB tels que
l’Avis technique ou l’ACERMI ont un coût élevé,
ce qui nécessite de produire des volumes
importants pour un même panneau afin d’amortir
cette charge. Hors la nécessité de mixer les
biomasses afin de mettre en marché une gamme
d’isolants complémentaires génère des coûts
d’accès au marché significatif
- Prix significativement supérieur aux isolants
comparables à base de bois, limitant de fait la
taille du marché accessible, le marché de
l’isolation disposant d’une très bonne élasticité
prix
- La difficulté de ces produits à convaincre les
ouvriers / maître d’œuvre sur les chantiers qui
sont les premiers à travailler le produit et à en
faire ou non la publicité
Opportunités Menaces
- Continuer à s’adapter aux évolutions des clients
en faisant évoluer la composition des panneaux
isolants
Concurrence :
- Import : le coût du transport limite l’accès au
marché pour les producteurs étrangers,
notamment allemands tels qu’HOMATHERM
(Panneaux en Ouate) dont les parts de marché
se réduisent
- Panneaux de bois : à court terme le prix de la
fibre de bois (ressource + séchage) devrait
continuer à augmenter
- Un marché de la construction en crise, qui pèse
sur l’activité des producteurs de panneaux
isolants et leur rentabilité du fait d’un taux
d’utilisation des lignes de production diminué
- Une rentabilité de fait menacée qui pèse sur les
industriels de la filière et a généré plusieurs
dépôts de bilan au cours des 5 dernières années
96 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
6.2 Filière des bétons à base de chanvre
6.2.1 Analyse du pouvoir de marché
Pour comprendre les enjeux liés à l’utilisation des bétons de chanvre dans les métiers du bâtiment, il est
important de préciser quelles catégories d’acteurs sont impliquées dans la chaîne de valeur et de prise de
décision, depuis le client jusqu’au producteur de matières premières (Figure 58).
Légende : * Acteur(s) impulsant(s) le marché
Maître d’ouvrage (client privé ou public)
Il est le commanditaire du projet, qu’il s’agisse d’un bâtiment neuf ou d’une rénovation. Certains clients
veulent spécifiquement utiliser des bétons de chanvre, charge à eux de trouver un maître d’ouvrage ou un
entrepreneur capable de le faire, ce qui s’avère parfois impossible. À titre d’exemple, un appel d’offres pour
la construction d’un bâtiment public, spécifiant que le bâtiment devait utiliser du béton de chanvre, n’a reçu
que très peu de réponses proposant ce matériau38.
Producteurs de matières premières (chanvre et chaux)
Le béton de chanvre existe depuis 1987. Cependant, son développement à une échelle industrielle a débuté
à la fin des années 90 quelques années avant la fin des aides européennes à la filière. Pour garantir la
rentabilité de la production de chanvre il était nécessaire de trouver de nouvelles applications permettant de
valoriser 100 % de la plante.
38 Source : Bio by Deloitte sur la base des entretiens réalisés
Maître d’ouvrage (client privé ou public)
Commanditaire du projet
Fait le choix final du matériau à utiliser sur conseil du maître d’œuvre et/ou de l’entrepreneur
Producteurs de matières premières *
(chanvre et chaux)
Produisent et fournissent la matière première
Maître d’œuvre (bureau d’étude et
bureau d’architecte)
Fait des recommandations au maître
d’ouvrage sur la manière de réaliser les
travaux.
Travaille avec l’entrepreneur
Figure 58 : Présentation schématique des catégories d’acteurs impliqués dans la
production et la mise sur le marché de béton de chanvre
Entrepreneurs (artisans ou
constructeurs)
Réalisent les travaux.
Travaillent avec le maître d’œuvre
ou directement le maître d’ouvrage
97 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
À cette époque, La Chanvrière De l’Aube fut le premier producteur de chanvre à investir des sommes
importantes pour trouver de nouveaux débouchés. Ils se sont rapidement associés au groupe de Lhoist, un
producteur de chaux très tôt impliqué dans le développement de béton de chanvre. En 1998, ils ont créé
ensemble l’association « Construire en Chanvre » qui regroupe aujourd’hui un grand nombre d’acteurs de la
filière afin d’assurer le développement de l’utilisation du chanvre dans la construction.
Les innovations continuent dans la filière comme l’illustre la création, en 2004, de la société CHANVRIBLOC
qui produit des blocs de béton fabriqués à partir de ressources végétales. Ces blocs de béton sont à
destination des secteurs de la construction et de la rénovation pour un usage isolant principalement. Cette
société commercialise ses produits via des distributeurs nationaux de matériaux (pour professionnels et
particuliers).
De même, en 2009, la société MNBC (Maisons Naturelles en Béton de Chanvre) société spécialisée dans la
recherche, le développement et la conception de panneaux en béton mixte a développé des murs de
chanvre préfabriqués.
Pour promouvoir plus efficacement ses intérêts, la filière est maintenant très structurée. Les producteurs de
chanvre, répartis sur 7 bassins de production, sont rassemblés en groupements dont 95 % adhèrent à la
Fédération Nationale des Producteurs de Chanvre (FNPC). Par ailleurs, Interchanvre, reconnue comme
structure d’interprofession du chanvre depuis 2011, possède deux adhérents, la FNPC et l’Union des
Transformateurs de Chanvre, l’UTC qui regroupe 95 % des transformateurs de chanvre (en volume).
Interchanvre travaille pour définir une stratégie commune aux producteurs de chanvre et aux industriels pour
le développement de la filière.
Enfin, l’association Construire en Chanvre fédère les actions de valorisation du chanvre dans le secteur du
bâtiment et compte parmi ses adhérents, des acteurs de toute la filière :
Interchanvre (producteurs et transformateurs) ;
des fabricants de liants industriels (BCB-Tradical du groupe LHOIST, Chaux et enduits de Saint-
Astier, et Socli) ;
des bureaux d’études et autres entreprises de la maîtrise d’œuvre ;
des entreprises du bâtiment.
Maître d’œuvre, bureau d’études et bureau d’architectes
Ils font des recommandations sur la manière de réaliser les travaux. Beaucoup ne connaissent pas les
caractéristiques spécifiques des bétons de chanvre et/ou n’ont pas les compétences pour travailler avec ce
matériau.
Entrepreneurs (artisans ou constructeurs)
Ce sont eux qui réalisent les travaux. Les modalités d’utilisation de ces bétons constituent une rupture par
rapport aux modes de pose traditionnelle des bétons ou des isolants panneaux. L’utilisation de béton de
chanvre nécessite donc souvent une formation, et les entretiens menés mettent en avant un manque
d’entrepreneurs maîtrisant ces techniques, ce qui aboutit parfois à ne pas être en mesure d’utiliser les
bétons de chanvre sur un chantier.
Ainsi, le développement de la filière est poussé par les producteurs de matière première (chanvre et
chaux). Ils se sont progressivement alliés afin de promouvoir ce produit qui associe les
performances respectives de leurs matières. Cependant, les trois autres catégories d’acteurs,
maîtres d’œuvre, maître d’ouvrage et entrepreneurs, détiennent les clés du développement de la
filière car ils jouent un rôle important dans le choix du matériau à utiliser sur le chantier.
98 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
6.2.2 Analyse de la valeur
6.2.2.1 Décomposition du prix de vente des bétons de chanvre
Le prix de vente des bétons de chanvre peut se décomposer en deux étapes principales, le prix de la
matière première (chanvre et liant) et le prix de pose (Tableau 33).
Tableau 33 : Répartition des prix de vente de bétons de chanvre utilisés pour la fabrication de murs
(Source : BIO by Deloitte et FRD sur la base des entretiens réalisés)
Béton de chanvre
projeté
Béton de chanvre
banché
Cout matière
première
Chaux 39 € HT/m² 39 € HT/m²
Chanvre 21 € HT/m² 21 € HT/m²
Coût de pose 50 € HT/m² 60 € HT/m²
Coût total (matière + pose) 110 € HT/m² 120 € HT/m²
Epaisseur 35 cm 35 cm
Résistance (m².K/W) 4,2 4,2
Le coût de pose par banchage est supérieur à la pose par projection, car le coût de main d’œuvre est
supérieur, la projection étant réalisée par une projeteuse.
6.2.2.2 Comparaison du prix de vente des bétons de chanvre et de ses principaux concurrents
A efficacité thermique équivalente, le prix de vente des bétons de chanvre utilisés pour les sols et sous-
bassement est environ de 15 % à 20 % plus cher39 que le prix des bétons légers concurrents (densité de
300 à 1 800 kg/m3, contre 2 300 kg/m3 pour un béton classique39) et ce principalement à cause du surcoût
de matières premières.
39 Source : (4) et entretiens menés
99 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Tableau 34 : Comparaison du prix de vente des bétons de chanvre et de ses principaux concurrents
(source : BIO by Deloitte)
Fonction Concurrents Prix des concurrents Prix du béton de chanvre
Sous-bassement Bétons légers 45 € TTC/m² +15 % à +20 %
Murs neufs Bétons
monomurs
110 € HT/m² 120 € HT/m² (béton banché)
Ossatures
bois
traditionnelles
90-95 € HT/m² 120 € HT/m² (béton banché)
Soit (+20 % à +25 %)
Projection sur mur Panneaux
souples
isolants
Non renseigné 110 € HT/m² (béton projeté)
Pour la fabrication de murs, le béton de chanvre peut se comparer aux ossatures bois traditionnelles et aux
bétons monomurs qui apportent à la fois une fonction de support et d’isolation. Selon Construire en Chanvre,
les prix posés (coûts matériaux + pose) des murs en ossatures bois traditionnelles sont 20 à 25 % inférieurs
aux prix des murs en béton de chanvre, alors que les prix des monomurs sont similaires aux prix des bétons
projetés (environ 110 € HT/m²). L’étude NOMADÉIS 2012 indique un prix posé des monomurs de 97 €/m² et
de 92 €/m² respectivement pour les bétons cellulaires et briques monomurs. Ces chiffres, inférieurs de 15 %
au prix des bétons de chanvre posés (Tableau 33), sont cependant difficilement comparables, car les
résistances thermiques sont différentes dans les deux études. En effet, les valeurs fournies par Construire
en Chanvre correspondent à des monomurs d’épaisseur 40 à 41 cm (R = 4,2 m².K/W) contre 37 cm (R = 3
et 3,8 m².K/W) pour l’étude NOMADÉIS 2012.
6.2.2.3 Limites de la comparaison des prix de vente en lien avec les services rendus
Les bétons de chanvre ne sont pas des bétons porteurs. C’est pourquoi les bétons de chanvre utilisés pour
la fabrication de murs s’insèrent dans des ossatures porteuses (bois, bétons porteurs etc.). Les bétons de
chanvre ont quatre propriétés principales :
1) Régulateur thermique : la régulation thermique inclut les services d’isolation, mais aussi de
déphasage thermique dans le cas des bétons de chanvre. L’isolation thermique est une des
principales caractéristiques recherchées par les clients utilisant des bétons de chanvre. Le
déphasage thermique est l’action réalisée par les bétons de chanvre lorsqu’ils absorbent et stockent
de la chaleur à un instant donné pour la restituer ultérieurement. Selon Construire en Chanvre, cela
constitue une climatisation naturelle, et le coût d’une climatisation pourrait être inclus lors de la
comparaison du prix de vente du béton de chanvre et de ses concurrents. La fonction de régulation
thermique génère donc des économies d’énergie et de système de climatisation.
100 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
2) Régulateur hygrothermique40 : il s’agit d’un confort de vie apporté à l’utilisateur, dont la maison
aura une humidité plus homogène dans le temps. Les avantages économiques engendrés sont
cependant difficiles à évaluer.
3) Isolation phonique : cette caractéristique ne fait pas consensus ce qui s’expliquerait notamment
par le fait que l’efficacité de l’isolation serait variable en fonction de la nature du son. Selon
Interchanvre, cette caractéristique est particulièrement pertinente pour l’utilisation de bétons de
chanvre dans des édifices collectifs recevant du public (écoles, salles des fêtes, etc.).
4) Ecologique : la filière a réalisé des évaluations environnementales pour quantifier ce service.
Le tableau ci-dessous compare les services rendus par les bétons de chanvre et des produits concurrents
étudiés au paragraphe précédent à savoir les monomurs et les ossatures bois traditionnelles41.
Tableau 35 : Comparatif des services rendus par les bétons de chanvre et ses concurrents
Bétons chanvre vs ossatures bois Bétons chanvre vs monomurs
Avantages des
bétons de chanvre
- Résistance au feu
- Régulation hygrothermique
- Déphasage thermique
- Bilan environnemental
Avantages du
matériau concurrent
- Résistance thermique (25 cm
bois équivaut à 35 cm de béton)
- Portance : possibilité de fixer
aisément des éléments lourds
au mur
Compte tenu des différents services rendus par les bétons de chanvre, les ossatures bois traditionnelles et
les monomurs, il apparait que la réglementation a un impact sur le potentiel de développement de chaque
matériau (voir paragraphe 6.2.3.1). La prise en compte de critères écologiques favoriserait les bétons de
chanvre et les ossatures bois traditionnelles. Par ailleurs, la filière béton de chanvre pousse pour que la
fonction de régulation thermique ne soit plus seulement évaluée à travers la résistance thermique, mais
intègre également des critères de déphasage thermique.
6.2.3 Analyse de positionnement stratégique
6.2.3.1 Principaux leviers de développement de la filière
Le développement de la filière béton de chanvre se heurte à 4 freins principaux42 :
L’obtention de certificats, et de normes
Des prix plus élevés que certains de leurs concurrents directs
Des investissements importants nécessaires pour faire connaitre le produit et convaincre les acteurs
aval des métiers du bâtiment
Des modalités de pose plus complexes que certains matériaux concurrents
40 L'hygrothermie caractérise la température et le taux d'humidité de l'air ambiant d'un local. C'est une mesure fréquente
dans le domaine du métier du bâtiment où l'on recherche un confort hygrothermique idéal pour la santé des habitants et
la durabilité des infrastructures. Source : http://www.constructions-bioressources.org/hygrothermie
41 Source : entretiens réalisées
42 Bio by Deloitte sur la base des entretiens menés
101 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
L’obtention de certificats, et de normes
De très nombreux maîtres d’œuvre (bureau d’études et d’architectes) demandent à travailler avec des
matériaux disposant de certifications (notamment l’ACERMI) et/ou disposant d’un DTU (Document
Technique Unifié), qui est une norme d’exécution et de mise en œuvre43. Consciente de l’importance de ces
documents pour les maîtres d’œuvre, la profession a créé le label « Granulat Chanvre » et a défini des
règles professionnelles pour la mise en œuvre des bétons de chanvre. Ces démarches sont reconnues et
permettent à la filière de disposer de garanties décennales (condition sine qua non pour un grand nombre de
maîtres d’ouvrage), mais elles sont encore insuffisantes, c’est pourquoi une demande de DTU est en cours.
A l’heure actuelle aucun béton de chanvre ne dispose de certificat ACERMI, et ce pour plusieurs raisons :
1) La certification ACERMI est ouverte aux bétons de chanvre depuis moins d’un an : cela est d’autant
plus préjudiciable à la filière qu’elle est ouverte aux panneaux isolants végétaux depuis 2008 et aux
isolants minéraux avant 2008.
2) La non-prise en compte des caractéristiques de régulateurs hygrothermiques des bétons de chanvre
dans les certifications (ACERMI) et dans la réglementation thermique 2012 (RT 2012) qui intègrent
seulement des critères d’isolation thermique. Pour répondre aux obligations de la RT 2012, les
entrepreneurs doivent donc utiliser une épaisseur de béton de chanvre suffisante pour remplir les
critères thermiques, alors qu’une épaisseur moindre pourrait être utilisée si les critères
hygrothermiques étaient considérés44. Cela renchérit naturellement le coût d’utilisation des bétons
de chanvre (ainsi que des bétons monomurs qui partagent cette caractéristique).
3) L’obtention du certificat ACERMI est longue et le coût d’obtention est élevé (> 100 k€) : l’ACERMI
étant validée pour un couple béton + liant, la question se pose donc de savoir qui paie entre le
producteur de chanvre et le producteur de liant. D’autre part, certains producteurs émettent des
réserves à payer pour un certificat qui ne permet pas de prendre en compte les
caractéristiques hygrothermiques du produit.
Des prix plus élevés que certains de leurs concurrents directs
Cet argument, bien que souvent mis en avant dans les entretiens menés, dépend d’une part de la
fonctionnalité considérée dans la comparaison et, d’autre part, du type de chantier considéré. Le prix reste
néanmoins un critère essentiel de sélection pour les maîtres d’ouvrage (privés ou publics), et ce d’autant
plus en période de crise. Les autres services apportés par les bétons de chanvre par rapport à leurs
concurrents étant relayés au second plan dans la prise de décision, même lorsque ceux-ci peuvent aboutir à
des économies d’énergie ultérieures.
43 DTU : Les DTU (Documents Techniques Unifiés) sont des normes d'exécution ou de mise en œuvre qui contiennent
au minimum un document tel que le cahier des clauses techniques (CCT) ou le cahier des clauses spéciales (CCS).Le
cahier des clauses techniques (CCT) est un document qui définit par corps d’état les conditions à respecter pour la
bonne exécution des travaux du domaine concerné. Le cahier des clauses spéciales (CCS) est un document qui définit
les limites des obligations envers les autres corps d’état ou le maître d‘œuvre. Source : http://www.marche-
public.fr/Marches-publics/Definitions/Entrees/DTU-Document-Technique-Unifie.htm
44 La structure poreuse des bétons de chanvre permet des échanges d’air et d’eau avec le milieu ambiant qui tempère
les variations de température et d’humidité dans la pièce. Ces performances permettent d’améliorer le confort intérieur
d’un bâtiment et participent à augmenter la chaleur perçue dans la pièce (57). C’est pourquoi, pour une température
ressentie identique, un matériau ayant un comportement hygrothermique aura une résistance thermique moindre qu’un
matériau ne disposant pas de cette caractéristique (57).
102 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Des investissements importants nécessaires pour faire connaitre le produit et convaincre les acteurs aval des métiers du bâtiment
Selon les producteurs et metteurs sur le marché interrogés, compte tenu du grand nombre d’acteurs
impliqués dans le choix d’un système constructif, l’accès au marché pour de nouveaux produits est
complexe. Pour convaincre les décideurs (maîtres d’œuvre et maîtres d’ouvrage) des avantages comparatifs
des bétons de chanvre il est nécessaire de dépenser des moyens considérables pour en toucher le plus
grand nombre et prendre le temps nécessaire pour leur expliquer et/ou les faire visiter des bâtiments utilisant
des bétons de chanvre. Informer et convaincre ces deux maillons de la chaîne constitue selon Construire en
Chanvre le principal potentiel de développement de la filière.
Des modalités de pose plus complexes que certains matériaux concurrents
Les modalités de pose plus complexes pour les artisans limitent la réalisation de certains chantiers.
6.2.3.2 Synthèse sous forme de matrice FFOM
Le tableau ci-dessous résume les forces, faiblesses, opportunités et menaces de la filière des bétons à base
de chanvre par rapport aux autres bétons végétaux et aux autres matériaux remplissant des fonctions de
support et d’isolation.
Tableau 36 : Forces/Faiblesses/Opportunités/Menaces : filière des bétons à base de chanvre.
Forces Faiblesses
- Un béton isolant thermique aux propriétés
différenciantes : isolation thermique, régulation
hygrothermique, confort et inertie thermique
- Un béton ayant une empreinte écologique réduite
- Une mise en œuvre encadrée et assurée grâce à
l’obtention de règles professionnelles qui facilitent
l’obtention d’une garantie décennale pour
techniques traditionnelles, condition nécessaire
pour l’accès à de nombreux marchés
- Un matériau développé grâce à l’implication de
toute une filière structurée au sein de
l’association « Construire en Chanvre » :
producteurs de chanvre, producteurs de liants,
maçons, architectes, centres techniques…
- Un prix encore élevé pour certaines applications
- Un béton non porteur limité de fait aux marchés
de la rénovation et de la maison à ossature bois
- Un nombre d’applicateurs (maçons, machines à
projeter) restreint qui empêche la réalisation de
certains chantiers. De même, le faible nombre de
chantiers freine les artisans à investir.
- Un développement de la filière limité par le
manque de confiance des industriels aval
(préfabriquant, producteur de liant) dans la
capacité de l’amont agricole à approvisionner des
granulats en quantité et qualité suffisante à un
prix acceptable par tous les acteurs
Opportunités Menaces
- L’augmentation du nombre de projeteuses
- Le développement de bétons préfabriqués (bloc
ou mur préfabriqué) qui facilitent la pose, et ne
limitent plus l’utilisation à un nombre limité de
professionnels qualifiés
- Une évolution réglementaire pour inciter à la prise
en compte accrue des enjeux environnementaux
- Une meilleure prise en compte du comportement
hygrothermique dans les certifications, la
réglementation et les logiciels de mesure de la
performance énergétique notamment dans le
cadre des Diagnostics de Performance
Energétique (DPE)
- Les bétons peuvent utiliser d’autres granulats
végétaux moins chers (colza, miscanthus) ou
ayant des qualités techniques potentiellement
plus intéressantes pour des bétons autoporteurs
(lin) : actuellement ces filières sont peu actives et
les essais prennent du temps, mais la substitution
est possible à moyen terme
103 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
6.3 Filière des panneaux techniques à base de granulats de lin fibre
6.3.1 Analyse du pouvoir de marché
Deux types de produits sont présents sur le marché des panneaux techniques à base de granulats de lin
fibre :
Les panneaux de lin relevant de la norme européenne NF EN 15197 de mai 2007, à destination du
marché des portes coupe-feu, qui doivent être constitués au moins de 70 % de lin. Ils valorisent le
comportement non-feu des anas de lin lié à leur richesse naturelle en phosphate.
Les panneaux allégés à base de lin, à destination des marchés de l’ameublement. Ils valorisent la
légèreté des anas de lin (± 80 kg/m3).
Trois catégories d’acteurs sont impliquées dans la chaine de valeur permettant la production de panneaux
techniques à partir de granulats de lin fibre :
Industriel de l’ameublement et du cloisonnement
Produit les meubles/portes demandées par les clients finaux
Propose des innovations de procédés, matière
Producteur de panneaux*
Produit les panneaux, innove sur les procédés et les matières
Producteur de granulats et de colles
Propose ses matières
Légende : * Acteur(s) impulsant(s) le marché
Figure 59 : Présentation schématique des catégories d’acteurs impliqués dans la production de
panneaux techniques à base de lin fibre
Industriels de l’ameublement et du cloisonnement
Ces industriels souhaitent disposer d’un approvisionnement sécurisé sans tension sur la ressource. Dans le
cas spécifique des industriels de l’ameublement, ces derniers cherchent durablement à alléger leurs
panneaux afin de réduire les frais de transport et faciliter les manipulations par leurs salariés (cf. évolution
de la réglementation en matière de santé / sécurité) et par leurs clients.
Producteurs de panneaux
La filière est pilotée par les producteurs de panneaux qui :
sélectionnent les matières utilisées,
fidélisent leurs fournisseurs dans le cadre de contrats pluriannuels oraux,
adaptent la formulation de leurs panneaux en fonction de la ressource disponible annuellement,
ont mis au point eux-mêmes leurs procédés de fabrication, voire fabriquent en interne leur matériel
(cas de De Sutter Frères),
produisent des panneaux (non-feu, allégés) positionnés sur des marchés spécifiques
les commercialisent au niveau mondial avec une part de marché à l’export significative auprès des
leaders de la production de la porte coupe-feu ou de l’ameublement.
Ils influent directement sur :
l’aval en proposant des panneaux techniques dotés de propriétés spécifiques et concurrentielles par
rapport aux panneaux 100 % bois ;
104 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
l’amont en sécurisant leur approvisionnement et en permettant aux producteurs de granulats
d’écouler leurs anas rapidement en libérant les usines de teillage et en leur évitant d’être
encombrées.
La société De Sutter Frères est spécialisée dans la production de porte coupe-feu et a développé de
nouveaux produits avec notamment le Sanomur qui est un panneau de cloisonnement isolant thermique et
phonique, commercialisé principalement à l’exportation au vu des délais d’obtention des avis techniques en
France. Son CA moyen est compris entre 12 et 15 M€.
La société Linex est spécialisée dans la production de panneaux épais allégés et est très dynamique à
l’export avec plus de 75 % de son chiffre d’affaires concerné. Son CA est compris entre 90 et 108 M€ selon
les années.
Producteurs de granulats
Aucune valeur ajoutée particulière n’est apportée par les producteurs qui cherchent avant tout à écouler les
anas volumineux qui encombrent les sites de teillage. Les anas sont fournis bruts, pas forcément
dépoussiérés, ni égrainés, ni calibrés. Il n’existe pas véritablement de cahier des charges à respecter. Tout
le travail de purification des matières est réalisé par les producteurs de panneaux.
La gouvernance de la filière s’est inversée au cours du temps. En effet, le marché du panneau lin a démarré
dans les années 50 – 60, tout particulièrement sous l’impulsion des producteurs et teilleurs de lin. Jusqu'aux
années 80, la quasi-totalité de la production va vers ce marché du panneau, une bonne vingtaine d'usines
établies en France et Belgique fabriquaient un panneau souvent "pur lin". A partir des années 90, pour des
questions de rentabilité et d’économie d’échelle, le marché se réorganise et certaines usines ferment ou se
regroupent. C’est l’occasion de la sortie des producteurs de lin du capital de ces sociétés. L'utilisation des
anas de lin trouve également de nouveaux débouchés comme les litières pour animaux (57).
Actuellement, le développement des marchés est assuré par les producteurs de panneaux dont le capital est
indépendant des producteurs de lins. Les deux derniers producteurs de panneaux en activité en France
doivent la continuité de leur développement notamment à :
leur capacité à apporter des propriétés différenciantes sur les marchés,
la fidélisation de leur approvisionnement,
leur capacité à se doter de lignes de productions spécifiques par rapport aux lignes de leurs
confrères.
Les relations entre les producteurs de panneaux et de granulats sont basées sur des relations personnelles
entre dirigeants, anciennes et de confiance permettant de pérenniser l’approvisionnement des producteurs
de panneaux, les années où les volumes d’anas sont faibles (mauvaise récolte, prix attractifs d’autres
marchés tels que les litières).
Les deux industriels interrogés mettent en avant la notion de contrats oraux pluriannuels respectés, avec
parfois une obligation de livraison intégrale des anas produits. Dans ce cas de figure, leurs pratiques
d’approvisionnement sont proches du fonctionnement des coopératives agricoles où 100 % des apports sont
demandés.
Alors que le prix des anas varient au sein de la filière lin fibre entre 60 et 180 €/tonne, ces accords
permettent de limiter la variation entre 60 et 120 €/tonne pour l’approvisionnement des producteurs de
panneaux. Ils permettent surtout de ne dépasser qu’épisodiquement la barre des 100 - 120 €/tonne, qui est
unanimement considérée comme le seuil de rentabilité de cette filière.
Il est intéressant de noter que Linex SA a une stratégie innovante de sécurisation de son approvisionnement
en adaptant la composition de ses panneaux en fonction des volumes d’anas disponibles annuellement.
Cette souplesse de formulation lui permet ainsi de garantir l’enlèvement complet des anas de ses
105 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
fournisseurs annuellement et de fidéliser leur approvisionnement. À contrario, Linex SA ne travaille qu’avec
des fournisseurs lui garantissant l’apport de 100 % de leurs anas.
Les échanges semblent relativement équilibrés, car les producteurs de panneaux ont besoins de
s’approvisionner en anas de lin et les teilleurs de lin ont besoin de pouvoir écouler rapidement leurs
anas.
6.3.2 Analyse de la valeur
Ces panneaux rentrent dans la catégorie des panneaux techniques, car ils se démarquent des panneaux
100 % à base de bois, et permettent de mettre sur le marché des panneaux de particules à propriétés
différenciantes adaptés aux besoins de marchés spécifiques :
Sur le plan du comportement au feu, de par la richesse naturelle en phosphate du lin,
Sur le plan du poids, les anas de lin permettant de produire des panneaux 46 % plus légers que le
bois. Leur avantage différenciant est significatif pour des panneaux relativement épais destinés au
marché de l’ameublement (± 4 cm).
Ils sont ainsi positionnés sur des marchés de « niche » relativement à la globalité des marchés des
panneaux de particules, ce qui les affranchit d’une concurrence directe et frontale par rapport aux panneaux
de particules usuels.
À l’image des panneaux de particules standards, ces panneaux sont constitués à 94 % de granulats
végétaux et de 6 % de colle permettant de lier entre eux ces granulats. La composition des panneaux
dépend du type de panneaux produits. Ils sont constitués :
A minima de 70 % d’anas de lin, pour les panneaux à destination du marché des portes coupe-feu ;
A plus de 50 % d’anas de lin (70 % dans la partie centrale), pour les panneaux à destination de
l’ameublement, le reste du panneau et en particulier les faces visibles extérieures étant constituées
de bois.
Les anas sont valorisés de manière relativement stable, en conformité avec les besoins de l’industrie des
panneaux sur une base de rémunération structurelle comprise entre 60 et 120 € / tonne d’anas à 18 %
d’humidité, selon les années et les opérateurs. Le prix de cet approvisionnement est sensiblement supérieur
à un approvisionnement en bois compris selon l’origine du bois entre 30 et 55 € / tonne (rondin de bois
résineux déclassé, produits connexes de scierie ou bois de recyclage).
D’après les études NOMADÉIS 201245 et FRD/ADEME 2011 (1), le prix de vente de ces panneaux était
compris entre 270 et 340 €/tonne, la biomasse végétale utilisée représentant ainsi 16 à 37 % du prix de
vente des panneaux produits.
Tableau 37 : Répartition des prix de vente d’un panneau allégé46
Panneau allégé
Prix biomasse matière première
(mélange anas de lin + bois)
55 à 100 € HT/tonne
Prix de vente panneau 270 à 340 € HT/tonne
Prix de vente client 1 500 à 3 000 € HT/tonne
45 (4) et www.castorama.fr / www.lapeyre.fr / www.leroymerlin.fr
46 Source : FRD sur la base d’entretiens
106 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Un certain nombre de paramètres pouvant influer sur cette structure de prix de revient sont résumés dans le
tableau ci-après.
Tableau 38 : Sensibilité de cette structure de prix
Indicateur Détails Impact prix de cet indicateur
Marchés visés Marchés spécifiques visés : porte coupe-
feu, ameublement
Produits fortement concurrentiels vis à vis
des panneaux de particules en bois sur
les 2 marchés visés (coupe-feu et
allègement) Avantages Gain de masse ou propriétés non feu
conférents des avantages différenciants
Principaux
acteurs
2 acteurs en France : De Sutter Frères et
Linex SA
Neutre en dépit d’un positionnement
apparent de monopole
Relations entre
les acteurs de la
chaîne de valeur
Relation de proximité, fidélisation par la
confiance et la capacité à enlever les anas
produits annuellement, basée sur des
contrats oraux pluriannuels
Stabilité et plafonnement du prix de la
ressource, qui ne doit pas dépasser un
prix de 100 € - 120 €/ tonne pour être
compatible avec l’équilibre économique
de la filière Stabilité de la
ressource
Ressource variable d’une année sur l’autre
Prix variable mais relativement encadré par
comparaison avec la volatilité du prix des
anas destinés aux autres marchés des
litières pour chevaux par exemple
6.3.3 Analyse de positionnement stratégique
Le positionnement différenciant des panneaux techniques à base de lin sur les marchés de l’allègement, du
cloisonnement et du non-feu, permet le maintien d’une activité de production, malgré la très forte réduction
du nombre d’acteurs industriels depuis 15-20 ans. Le développement du marché de ces panneaux, au cours
des 3 dernières années, semble conforter un positionnement concurrentiel pertinent.
Cette filière se maintient tout particulièrement par la capacité des sociétés De Sutter Frères et Linex SA à
sécuriser et fidéliser leur approvisionnement auprès des teilleurs de lin fibre. À court terme l’activité de Linex
SA, utilisateur de bois en complément des anas dans la production de ses panneaux allégés, subit de fortes
tensions sur la ressource du fait d’une concurrence forte du bois énergie, ce qui nuit fortement à la rentabilité
de la filière.
Le tableau ci-dessous résume les forces, faiblesses, opportunités et menaces de la filière des panneaux
techniques par rapport à leur environnement concurrentiel.
107 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Tableau 39 : Forces/Faiblesses/Opportunités/Menaces : filière des panneaux techniques à base de
granulats de lin fibre
Forces Faiblesses
- Légèreté (350 kg/m3 / 620 kg/m3 pour un panneau
de particule à base de bois).
- Propriété non feu qui permet leur utilisation dans les
marchés des portes coupe-feu, plans de cuisine,
emballage…
- Des industriels dotés de savoir-faire spécifiques
- Une sécurisation des approvisionnements par des
contrats pluriannuels oraux.
- Dans certains cas, une adaptation à la variation de
disponibilité de la ressources par une modification de
la formulation des panneaux (cas de Linex SA).
- Des industriels innovants : exemple du Sanomur =
panneau isolant de cloisonnement
- Incertitudes sur la ressource en biomasse disponible.
- Volatilité des prix de vente (60 – 180 €/t) au sein de
la filière, qui peut ponctuellement créer des tensions
sur la ressource malgré les contrats oraux.
- Tensions ponctuelles sur la ressource qui peut
interroger les clients finaux.
- Un prix de marché supérieur sur certaines périodes
supérieur au « point mort » des producteurs de
panneaux évalué à 100-120 €/tonne
Opportunités Menaces
- Les clients et utilisateurs finaux cherchent
structurellement à alléger les panneaux (facilité de
manipulation et de transport, législation du travail…)
- Des relais de croissance avec un marché demandeur
de fonctions cumulés : par exemple cloisonnement et
isolation phonique et thermique auquel répond le
Sanomur développé par la société De Sutter Frères.
- La production de panneau allégé incorporant du bois
(cas de Linex SA) subit actuellement de plein fouet
les fortes tensions sur cette ressource liées au bois
énergie, qui pèse sur le prix de cette ressource et
donc la rentabilité globale de l’activité. La société
Linex SA est ainsi confrontée à ce problème global
touchant tous les producteurs de panneaux de
particules et qui a entraîné la fermeture d’un certain
nombre d’usines au niveau Européen.
- Des marchés plus rémunérateurs pour les anas de lin
: litières…
- Approvisionnement en anas de lin substituable par
d’autres biomasses végétales en matière
d’allègement.
- Quelques actions de R&D identifiées en faveur de
cette substitution (exemple du projet DIPP) :
topinambour, miscanthus, canne de maïs, canne de
tournesol…
108 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
6.4 Filière des plastiques injectés renforcés en fibres végétales
6.4.1 Analyse du pouvoir de marché
6.4.1.1 Présentation de la chaîne de valeur
Ce marché est impulsé par le marché automobile qui pour des raisons tout particulièrement
réglementaires cherche à alléger le poids des véhicules, afin de limiter les émissions de CO2 et la
consommation de carburant.
Trois types de produits sont présents sur ce marché ou en phase de recherche et d’innovation :
les compounds à base de PP/chanvre produits par la société AFT Plasturgie à une échelle
industrielle, à l’issue notamment des projets de recherche NAFI et BIOMAT.
les compounds PP/miscanthus encore à l’échelle du pilote et développés par les sociétés Ad Majoris
et Addiplast, notamment dans le cadre du projet de recherche BFF pour Addiplast.
les compounds PA/lin fibre encore à l’échelle du pilote et développés par les sociétés Arkema et
Dehondt Technologies, dans le cadre de l’association de projet de recherche FIMALIN.
Sur la base de ces éléments, nous centrerons notre analyse sur les compounds PP/chanvre, seuls produits
disponibles à l’échelle industrielle actuellement, à destination du secteur automobile, secteur majeur de
valorisation à ce jour.
Comme toute nouvelle matière, la chaîne de valeur de la filière de production des plastiques injectés
renforcés en fibres végétales s’insère dans la chaîne de valeur préexistante de la production de plastiques
injectés pétrosourcés. Celle-ci peut être schématisée de la manière suivante :
Donneur d’ordre
Fixe les cahiers des charges matières et assemble les pièces fournies
Industriel de l’injection ou équipementier de rang 1 *
Produit les pièces demandées par le donneur d’ordre
Propose des innovations de procédés, matière
Producteur de semi-produit *
Produit les compounds, innove sur les procédés et les matières
Producteur de fibres et de polymères
Innove sur les matières premières et leur processabilité et les produits
Légende : * Acteur(s) impulsant(s) le marché
Figure 60 : Présentation schématique des catégories d’acteurs impliqués dans la production de
plastiques injectés
Contrairement à l’organisation classique de la filière, la production de pièces plastiques injectées renforcées
en fibres végétales repose directement sur les équipementiers de rang 1 et les producteurs de semi-produit
qui sont actuellement à l’origine de la mise au point de nouvelles matières (compounds renforcés en fibres
végétales) et des techniques de production industrielles liées. La structuration actuelle de la filière ne peut
ainsi se comprendre qu’en partant de l’amont.
109 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Producteurs de fibres et de polymères
Les compoundeurs qui les premiers en France ont cherché à développer ces solutions (AFT Plasturgie,
Addiplast, AD Majoris… par exemple) ont soit travaillé avec les fibres végétales disponibles industriellement,
soit ont été obligés de mettre au point leurs propres productions de fibres adaptées aux procédés de la
plasturgie.
Dans le cas des compounds en PP/chanvre, la société AFT Plasturgie a développé un procédé clé en main
de production et d’utilisation de ses compounds de la fibre brute fournie par ses actionnaires en entrée,
jusqu’à la bonne utilisation de ces compounds sur les lignes d’injection de ses clients.
A noter que quelques nouveaux acteurs travaillent depuis 5 – 10 ans sur la mise au point de fractions
dédiées afin de mettre au point les procédés de production de ces nouvelles fibres techniques adaptées aux
marchés de la plasturgie. On peut citer tout particulièrement les sociétés Dehondt Technologies ou Fibres
Recherche Développement.
Producteurs de compounds
Les compoundeurs impliqués dans la filière ont développé des compounds utilisables clés en main par les
industriels de l’injection. Ils ont ainsi mis au point les procédés de production de ces compounds et définis
les modalités d’utilisation opérationnelles de leur matière par leurs clients industriels de l’injection.
Trois types d’acteurs sont impliqués dans le développement de ces nouveaux produits :
Des « pur player », comme AFT plasturgie, dont la seule vocation est de mettre au point et produire
industriellement des compounds renforcés en fibres de chanvre. Chiffre d’affaires compris entre 1 et
1,5 M€/an.
Des compoundeurs déjà implantés dans la production de semi-produits à base de polymère
pétrosourcé seul, additionné de charge (talc) ou renforcé avec des fibres de verre. C’est le cas des
sociétés Ad Majoris (CA > 13 M€) et Addiplast (CA = 15 à 17,5 M€) qui travaillent sur la mise au
point de compounds PP/miscanthus.
Des producteurs de matière et fabriquants de matériel qui cherchent des relais de diversification
en mettant au point des matières et des procédés directement utilisables par les industriels des
matériaux. C’est le cas de l’alliance entre les sociétés Arkema (producteurs de PA) et Dehondt
Technologies (fabricant de matériels de récolte de lin) visant à produire des compounds pour
l’industriel de l’injection Dedienne Plasturgie. La société Dehondt (CA = 3 à 5 M€) a pour objectifs de
transférer ses compétences dans le domaine des procédés de récolte et de teillage dans le domaine
de la préparation et de l’incorporation de fibres de lin pour plasturgie.
Industriels de l’injection
La production de pièces plastiques injectés à base de PP/chanvre a été dynamisée par l’implication
conséquente du groupe Faurecia 6ème équipementier automobile de rang 1 au niveau mondial. Faurecia a
souhaité notamment :
apporter des réponses aux besoins d’allègement des véhicules de l’industrie automobile ;
élargir ses sources d’approvisionnement afin d’être moins dépendant à moyen terme de matières
pétrosourcées ou minérales ;
Faurecia en lien avec AFT Plasturgie a mis au point les procédés de productions des compounds et des
pièces injectées liées, en visant tout particulièrement les cahiers des charges des pièces utilisées dans
l’habitacle des voitures.
La réalisation de ces développements a été favorisée ou limitée par les réglementations du secteur
automobile :
110 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
La réglementation européenne en vigueur relative à la réduction des émissions de CO247
à 95 grammes / km d’ici à 2020 (permettant ainsi de les ramener, à cette date, à leur niveau de1990)
stimule l’utilisation de matériaux légers tels que les plastiques injectés renforcés en fibres végétales.
La Directive 2000/53/CE sur les véhicules hors d’usages (VHU), qui impose un taux de 95 % de
réutilisation et de valorisation des VHU, a contrario peut être en pratique considérée comme un frein
à l’utilisation de ces nouvelles matières. Ainsi selon l’étude ADEME 2014 (7) sur la fin de vie des
matériaux biosourcés, le groupe Faurecia a conduit des actions exemplaires destinées à démontrer
la bonne capacité des compounds en PP/chanvre à intégrer les filières de recyclage des
polyoléfines. En effet, ils devaient faire face à des craintes récurrentes sur les risques liés à
l’introduction des fibres végétales dans les filières de recyclage du PP : bouchage des filtres lors de
la phase d’extrusion, dégradation / combustion en cours de process. D’importants moyens ont été
mobilisés qui ont permis de démontrer :
o La très bonne efficacité des essais de tri de séparation Post Broyage.
o Le très bon comportement des fibres végétales dans le procédé d’extrusion et de filtration
lors des essais de passage dans les procédés dédiés à la valorisation du PP.
Mais dans le domaine de l’injection, cette stratégie est fortement atypique. En effet, les industriels sont avant
tout des utilisateurs de matières disponibles sur le marché, leur permettant de produire les pièces répondant
aux cahiers des charges de leurs clients. Ils ne changent leur formulation en introduisant de nouvelles
matières que si celles-ci permettent de conférer aux matériaux qu’ils produisent des fonctions
différenciantes, par exemple en matière d’allègement des pièces. A noter que le côté « naturel » est une
fonction demandée par certains marchés de niches dans le domaine des sports et loisirs ou du luxe par
exemple.
Le changement d’approvisionnement demande de ne pas modifier (ou que de manière marginale) les
procédés existants du fait de surcoût souvent prohibitifs, sauf avantage différenciant apporté.
La nouvelle matière utilisée ne doit pas en outre créer de risque dans l’atteinte du cahier des charges clients.
A ce titre, les cahiers des charges automobiles sont très contraignants, les frais d’arrêts de lignes de
production étant significatifs et les taux de non-conformité devant être inférieur à 4- 5 pièces sur 1 million.
La production de pièces injectées renforcées en fibres végétales demande de repenser les pratiques de
production et de sortir des habitudes d’utilisation des pièces injectées renforcées en fibres de verre. Pour
être utilisées, ces nouvelles matières demandent d’adapter / modifier les réglages machines, de revoir les
températures d’utilisation des procédés et surtout d’emporter l’adhésion des équipes opérationnelles de
production.
Donneurs d’ordre
Ils fixent les cahiers des charges matières et assemblent les pièces fournies. La filière automobile est
historiquement la filière la plus active dans le domaine des plastiques injectés renforcés en fibres végétales
étant à la recherche de solutions d’allègements en réponse à la réglementation européenne sur les
émissions de CO2. Les autres filières sont pour l’instant peu impliquées. On peut noter quelques exemples
de pièces développées dans le domaine du petit équipement électroménager (fer à repasser), du mobilier
urbain (couvercle de poubelle) ou des sports et loisirs (pot de fleur).
47 Cf. compromis européen, signé le 17 décembre 2008 et adopté par le Parlement européen
111 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Historiquement PSA est le constructeur français le plus engagé avec sa participation à des projets de
recherche collaborative, le financement d’étude (ACV, etc.) et la mise sur le marché de véhicules intégrant
plusieurs pièces en PP/chanvre : bouchon de radiateur, support de rétroviseur, médaillon de porte, etc.
A contrario Renault (28) est le plus réservé et privilégie l’utilisation et la structuration de filières de
polyoléfines (tels que le PP) recyclés, la simplification des filières d’approvisionnement et la maîtrise des
coûts. Ce constructeur porte un avis critique sur les plastiques injectés renforcés en fibres végétales n’y
voyant pas de création de valeur pour les clients, émettant des doutes sur le vieillissement de ces matières
et leur bonne intégration dans les filières de fin de vie. Leur positionnement serait cependant en train
d’évoluer et des tests comparatifs de matières disponibles sur le marché engagés.
Pour des questions de sécurité des approvisionnements, les constructeurs automobiles impliqués sur ce
sujet au niveau mondial vont cherchent à stimuler la concurrence à moyen terme afin de disposer d’au
moins de 2 solutions opérationnelles d’approvisionnement, pour ne pas dépendre de leur fournisseur que ce
soit en matière de prix ou de disponibilité.
6.4.1.2 Maturité de la chaîne de valeur
Tous les efforts jusqu’à ce jour ont porté sur la mise au point des procédés de production des compounds et
de la chaîne globale d’utilisation jusqu’à la production des pièces injectées finales. Cette situation explique
factuellement la relative faiblesse des volumes de productions mis en marché en 2012 = 500 Tonnes.
L’évolution des mises en marché doit s’analyser dans une logique de go/no go, le décollage des volumes
étant liés à la capacité à structurer un procédé de production éprouvé, mettre en place une filière industrielle
de production opérationnelle et mettre sur le marché des premières réussites commerciales. Pour mémoire,
il est utilisé 200 à 250 kg de pièces plastiques par véhicules, ce qui représente une consommation de 420 à
525 000 tonnes de plastiques par an en France sur la base de 2,1 millions de véhicules particuliers
immatriculés sur la période de référence de la présente étude, soit 2010 – 2012. Les plastiques injectés
renforcés en fibres végétales ne représentent ainsi que 0,1 % du total des pièces utilisées en France.
De fait seuls quelques pionniers sont actifs à ce jour, tels que Faurecia/AFT plasturgie, Addiplast ou Ad
Majoris. L’ensemble des acteurs industriels sont actuellement en phase de veille, dans l’attente qu’une
première mise en marché à grande échelle soit réussie, démontrant la faisabilité industrielle de ce nouveau
type d’approvisionnement. Les développements réalisés depuis 2008 par les sociétés Faurecia et AFT
plasturgie sont à ce jour les meilleurs candidats en ce sens, passant à une phase de déploiement de la
solution industrielle au niveau mondial comme annoncé lors du dernier Salon Mondial de l’automobile.
Les relations au sein de cette filière en phase d’émergence sont ainsi de nature collaborative afin de créer
les conditions permettant de mettre sur le marché ces nouvelles solutions :
AFT collabore avec Faurecia ou PSA dans le cadre de projets d’innovation ou industriels. Exemple
du projet NAFI.
Renault et Ad Majoris testent ensemble des solutions PP/miscanthus ; PSA et Addiplast essayent de
développer également ce type de solutions. Exemple du projet BFF.
Arkema, Dehondt Technologies et Dedienne Plasturgie essayent de développer une solution PA/lin,
dans le cadre de l’association FIMALIN (FIbres MAtériaux LIN).
Tendanciellement, les relations au sein de cette chaîne de valeur devraient retrouver des relations usuelles
en étant pilotée par l’aval (Donneur d’ordre, Equipementier de rang 1), quand les multiples technologies
investiguées seront mises sur le marché. La volonté des constructeurs automobiles de disposer de différents
fournisseurs de compounds, afin de ne pas dépendre d’un seul fournisseur et d’une seule solution
opérationnelle d’approvisionnement, illustre bien cette situation.
112 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
6.4.2 Analyse de la valeur
La part de la matière première dans le prix de vente final des semi-produits dépend tout particulièrement du
type de compound produit et des types de polymères utilisés.
Le prix d’achat de ces polymères varie de 1-1,20 €/kg (exemple du polypropylène) à 10 €/kg (exemple du
polyamide utilisé pour des marchés de spécificité : tenue en température sous moteur, compatibilité
carburant pour conduit de réservoir…). Il est donc très difficile de fournir un prix moyen.
Le taux pivot moyen d’incorporation des fibres végétales est de 25 % en masse (il peut varier de 20 à 30 %),
permettant d’améliorer les performances mécaniques des polymères dans lesquels elles s’insèrent et
d’alléger les pièces finies. La biomasse utilisée est principalement une fibre [cm] de chanvre ou de lin. Le
gros avantage de la fibre de chanvre est la relative stabilité de son prix dans le temps comparativement aux
polymères notamment.
Figure 61 : Évolution comparative du prix des matières premières utilisées/utilisables dans la
plasturgie (27) (en vert : fibres [cm] de lin et de chanvre, en rouge : PP, en noir : cours du pétrole
brut)
Sur la base de ces éléments, il ressort des entretiens réalisés que la biomasse végétale représenterait ainsi
5 à 10 % du prix de vente du semi-produit, soit une part relativement faible, les frais de transformation et des
polymères étant nettement supérieurs.
Tableau 40 : Répartition des prix de vente d’un compound PP/chanvre48
Panneau allégé
Prix matière première
Chanvre 180 – 190 € HT/tonne
Polypropylène 750 à 900 € HT/tonne
Prix de vente compound 2 500 à 3 000 € HT/tonne
48 Source : FRD sur la base d’entretiens
113 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Les solutions mises sur le marché sont 10 à 20 % plus chères que leurs concurrents (PP/talc ou PP/fibres
de verre), mais cela n’intègre pas leur fonction différenciante en matière d’allègement. La valeur associée à
cette fonction ne fait pas l’unanimité :
Pour certains acteurs, elle a une valeur qui est monétisée / monétisable, au moins à court terme,
tant que le nombre de solutions disponibles est limité. Attention, les conditions de valorisation de
cette fonction et de la fixation de son prix sont sujettes à discussion.
Pour d’autres, elle est une condition nouvelle d’accès au marché qui traduit l’évolution des cahiers
des charges constructeurs, qui doit être fournie à prix équivalent aux anciennes conditions.
Les produits concurrents, que cherchent à substituer les plastiques injectés renforcés en fibres végétales,
sont dans le cas du PP/chanvre ou du PP/miscanthus, les PP/talc voire les PP/fibres de verre.
Un certain nombre de paramètres peuvent influer sur la compétitivité prix des compounds PP/chanvre.
Tableau 41 : Sensibilité de cette structure de prix
Indicateur Détails Impact prix
de cet indicateur
Part de marché
actuelle
0,1 % des plastiques utilisés dans les
véhicules particuliers en France
Peu ou pas d’économie d’échelle
actuellement
Avantages
Gain de masse pouvant aller jusqu’à 25 %
sur pièce finie
Absence de retrait
Absence d’abrasion
Anisotropie des performances
Gain environnemental significatif
démontré
Monétisation partielle du gain de poids qui
permet pour les nouveaux entrants de
compenser le prix supérieur
Pas de valorisation économique des gains
environnementaux ; un argument de vente
réel
Surcoût liée à la phase de prise en main
de cette nouvelle technologie Inconvénients
Technologie nouvelle avec peu de recul
soulevant de nombreuses questions
justifiées ou non
Prix supérieur de 10 – 20 % si l’on ne tient
pas compte de la nouvelle fonction
apportée de gain de masse
Principaux
acteurs
Nombre d’acteurs très restreints
Moins de 5 acteurs en France si on élargit
l’analyse au PP/miscanthus
AFT Plasturgie
Addiplast
Ad Majoris
Nombre d’acteurs très réduits par rapports
aux filières actuelles de la plasturgie qui
limite la concurrence par les prix et
indirectement la recherche d’économie
d’échelle
Relations entre
les acteurs de la
chaîne de valeur
Intégration verticale (exemple du
partenariat Faurecia - AFT) Permet de réduire les cumuls de marge
Stabilité de la
ressource
Ressource de chanvre stable durablement
en prix
Avantage compétitif face à la volatilité des
prix des polymères biosourcés
114 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
6.4.3 Analyse de positionnement stratégique
Le positionnement de la filière des plastiques injectés renforcés en fibres végétales dispose de forces
intrinsèques différenciantes et structurantes et de réelles opportunités de développement résumées dans la
figure ci-après.
Tableau 42 : Forces/Faiblesses/Opportunités/Menaces : filière des plastiques injectés renforcés
en fibres de chanvre
Forces Faiblesses
- Légèreté (gain de masse de 10 à 25 % sur pièce
finie)
- Des semi-produits (compound) directement
incorporables dans les procédés de plasturgie
existant
- Anisotropie49 des performances (versus isotropie des
performances pour la fibre de verre) et réduction des
phénomènes d’abrasion liés à la fibre de verre
- Prix de marché compétitif en prenant en compte les
fonctions apportées (allègement)
- Technologie encore en phase de mise au point,
devant faire ses preuves industriellement
(sécurisation des approvisionnements, fiabilité des
performances et de la chaine logistique…)
- Méconnaissance des utilisateurs (clients, opérateurs
de production…), peur des technologies de
production de pièces injectées à base de fibres
végétales
Opportunités Menaces
- De fortes attentes du secteur automobile en matière
d’allègement et de réduction du poids des véhicules,
de baisse de la consommation de carburant et
d’émission de CO2
- Des sous-traitants de rang 1 proactifs à l’image de
Faurecia
- Volonté des constructeurs automobiles de disposer
de plusieurs filières d’approvisionnement afin de
sécuriser leur approvisionnement
- Des technologies transférables dans d’autres
secteurs d’application (bâtiment, sports et loisirs), les
polymères utilisés étant des polymères de « grande
diffusion » tels que le polypropylène
- Concurrence des autres technologies (composites à
fibres continues : fibre de carbone, structure nid
d’abeille…) permettant d’apporter des fonctions
(notamment d’allègement) similaires à des prix
inférieurs
- Concurrence potentielle du bois avec le
développement d’une solution par le groupe Sonae
Industriae = le Woodforce ?
49 Anisotropie : orientation aléatoire des fibres dans le matériau.
Isotropie : orientation préférentielle des fibres dans le matériau
115 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
6.5 Synthèse de l’analyse des jeux d’acteur
Lors de l’analyse des jeux d’acteur deux logiques se dégagent :
Une logique d’organisation des acteurs économiques au service du développement des filières de
production des matériaux biosourcés ;
Une logique de sécurisation des approvisionnements des transformateurs.
6.5.1 Logiques à l’œuvre déterminants le développement des filières de production de matériaux biosourcés en France
L’ensemble des acteurs ayant investi ce champ de valorisation ont été convaincus que les fonctions
apportées par la biomasse pouvaient leur apporter des avantages concurrentiels significatifs, leur permettant
de se faire une place sur les marchés visés. Quelles que soient leurs logiques ils ont décidé d’investir des
moyens humains et financiers conséquents dans la durée en matière d’innovation, de développement
industriel ou de déploiement commercial.
Il existe quatre grandes logiques chez les acteurs influant sur la dynamique de développement de ces
filières actuellement :
Logique de pionnier : des personnes ou des structures, souvent petites, du domaine ont une idée
de technologie ou de marché, ont mis au point les procédés ou acheté des licences d’exploitation de
brevets, ce qui leur a permis de créer ou de mettre sur le marché de nouveaux produits et des
solutions permettant de valoriser dans un secteur donné la biomasse. Il existe de très nombreux
exemples au travers :
o de la société Biorenforts qui a développé une technologie innovante de production de
multiaxiaux à base de lin à destination du marché des composites à fibres continues.
o de la société Silvadec, qui a basé le développement de son activité sur l’achat d’une licence
exclusive d’exploitation en France d’un brevet américain de production de WPC.
Logique d’intégration de l’aval : des structures de l’amont agricole souhaitent créer de la valeur en
améliorant la valorisation de leur production sur de nouveaux marchés ou en créant des filières de
production. Elles se sont ainsi positionnées en aval de la chaîne de valeur en intégrant la 1ère, 2ème
voir 3ème transformation.
On peut citer dans le domaine :
o De l’isolation : la coopérative CAVAC qui s’est positionnée sur le marché des isolants
biosourcés en créant ex nihilo une filière de production de lin oléagineux/chanvre et de
façonnage d’isolants souples.
o De la plasturgie : les coopératives Interval et LCDA qui ont recruté une personne clé pour
développer AFT plasturgie, société de production de compounds renforcés en fibres
végétales.
o Des composites : le groupe familial Depestele qui a mis en place une chaîne de production
d’une gamme de renforts pour ce secteur d’application.
Logique d’intégration de l’amont : des structures de l’aval ont souhaité s’investir dans le domaine
des fibres végétales afin de :
o apporter de nouvelles fonctions à leurs clients (allègement…).
o créer de la valeur en devenant producteur de matière première et en déposant un
portefeuille de brevets associés.
o diversifier leur approvisionnement en le sécurisant.
On peut citer les groupes :
o Faurecia, qui a investi depuis 2008 des sommes conséquentes en recherche et innovation
en lien avec la société AFT Plasturgie afin de mettre au point une filière industrielle de
production de plastiques injectés renforcés en fibres végétales.
116 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
o Soprema, qui depuis 2008 s’est engagé au sein de la filière de production de ouate de
cellulose et qui investigue les possibilités de substitution de certains de ses produits à base
de polyester par des fibres végétales, en particulier de lin fibres.
Logique d’investisseur : des investisseurs (individuels ou financiers) ont identifié un potentiel de
création de valeur et de croissance et ont décidé d’investir.
o Les investisseurs individuels se rapprochent de la logique de pionner. Généralement 1-2
personnes ont identifié une technologie/un marché et croient à son potentiel de
développement. Ils complètent généralement leur tour de table en s’adossant à des sociétés
de capital-risque ou tout autre actionnaire souhaitant investir dans leurs projets. On peut
citer les exemples des sociétés Novishol (Béton isolant porteur), Nr Gaïa (ouate de
cellulose, mais qui a disparu depuis) ou Silvadec (WPC).
o Les investisseurs financiers au vu de la « jeunesse » relative de ce type de valorisation sont
globalement en phase de veille plus ou moins active. Comme pour tout projet ils attendent le
bon niveau de maturité du marché/technologie/tour de table avant d’investir.
Tout naturellement, le développement des technologies et des filières de production a amené les
principaux acteurs à se rencontrer, à échanger et à interagir. Ce cycle d’évolution et d’échange peut
être résumé en quatre étapes clés :
1. La phase de création, où sont engagées les initiatives, installées les sociétés, mobilisé les capitaux.
On peut citer l’exemple des sociétés Novishol et MNBC qui développent des solutions constructives
de murs préfabriqués porteurs et isolants à base de granulats végétaux (respectivement de lin et de
chanvre).
2. La phase d’innovation collaborative, où les énergies de l’amont et de l’aval d’une même filière se
fédèrent afin de mettre au point les innovations. On peut citer l’exemple des projets collaboratifs
Fiabilin et Sinfoni qui fédèrent respectivement la chaîne de valeur de production de composites
hautes performances en fibres continues (Fiabilin) et la chaîne de production de fibres et semi-
produits à base de lin et de chanvre technique à usage matériaux (Sinfoni).
3. La phase de rapprochement industriel et/ou commercial, où des acteurs de l’amont et de l’aval
nouent des partenariats et/ou investissent ensemble, afin de créer opérationnellement une filière de
production/mise en marché dotée d’une taille critique suffisante. On peut citer l’exemple du
partenariat entre Faurecia (équipementier de rang 1) et AFT Plasturgie (compoundeur).
4. La phase de maturité, où les alliances mises en place ne sont plus pertinentes et des évolutions de
capital réalisées. On peut citer l’exemple de la sortie du capital des producteurs d’anas de lin des
producteurs de panneaux techniques à base de granulats de lin fibre.
6.5.2 Logiques à l’œuvre déterminant la sécurisation des approvisionnements de l’industrie des matériaux par les industriels d’aval de la filière
Les industriels de la transformation de la biomasse végétale en matériaux (isolants, bétons, panneaux,
composite) ont recours à cinq grandes stratégies majeures pour sécuriser leur approvisionnement (1) :
La contractualisation : Les acteurs s’engagent sur des volumes, des prix et des qualités bien
déterminés.
Exemple : « La société De Sutter Frères a connaissance plusieurs mois à l’avance des quantités
récoltées, du niveau des stocks (les producteurs de fibres végétales réalisant le stockage) et de la
capacité de transformation de ses fournisseurs, ce qui permet de gérer sereinement
l’approvisionnement » V. De Sutter.
L’actionnariat : Le but est d’intégrer des producteurs de fibres en tant qu’actionnaires.
117 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Exemple : « AFT PLASTURGIE n’a aucune inquiétude en ce qui concerne l’approvisionnement en
fibres végétales d’origine agricole car elle compte dans son réseau et parmi ses actionnaires des
producteurs de fibres végétales » G. Mougin.
Les stocks tampons : Ils permettent de garantir et de sécuriser l’approvisionnement en termes de
volumes disponibles mais aussi de qualité des fibres.
Exemple : « SAFILIN réalise des achats de sécurité en fonction des années, de la région et de la
qualité des récoltes et du teillage. Elle possède un stock de matière première d’un an (plusieurs
récoltes) permettant de garantir l’approvisionnement et la qualité » C. Mekerke.
Les ressources multifournisseurs : Le but est de multiplier les points d’approvisionnement en
fibres végétales afin de diminuer le phénomène de dépendance et de limiter les risques. Cela peut
aller jusqu’à une mise en concurrence des fournisseurs.
Exemple : « L’entreprise CHANVRIBLOC utilise jusqu’à 1000 tonnes de chènevottes par an qui
proviennent des différentes chanvrières françaises » F. Morel.
L’adaptation de la formulation des matériaux : réalisée en fonction de la ressource disponible
afin de fidéliser les fournisseurs.
Exemple : « LINEX adapte sa production et la composition de ses panneaux, en fonction de la
campagne annuelle de production. Cela nous permet de garantir l’enlèvement des anas des
teillages partenaires quels que soient les volumes disponibles à l’issue de la campagne de récolte
du lin et de fidéliser ainsi les fournisseurs sur la base de contrat pluriannuels ». L. De Sutter.
118 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
7. Conclusions et recommandations
7.1 Conclusions
Pour analyser les filières françaises de production de matériaux biosourcés, il est nécessaire de commencer
par préciser le périmètre de l’étude, car à ce jour il n’existe aucune définition qui réponde clairement à cette
question. Les réflexions menées mettent en évidence la complexité de définir un périmètre et il est apparu
que la définition et le périmètre associé dépendent des objectifs de l’étude. Dans le cadre de cette étude, il a
été décidé de limiter les matériaux biosourcés étudiés à quatre usages en particulier qui correspondent à
des filières plus stratégiques car moins connues et identifiées comme à fort potentiel d’évolution :
Les matériaux isolants biosourcés : isolants vrac et panneaux souples isolants ;
Les bétons biosourcés ;
Les panneaux biosourcés « techniques », c’est-à-dire apportant des fonctions différenciantes car
non composés uniquement de bois (allègement, coupe-feu, etc.) ;
Les composites à charges ou à renforts biosourcés : composés des pièces thermocompressées à
base de non-tissés, des pièces plastiques injectées renforcées en fibres végétales et des
composites à base de fibres continues et matrices biosourcées.
Enfin, le périmètre utilisé pour la biomasse regroupe l’ensemble de la biomasse animale et se restreint, pour
la biomasse végétale, aux fibres à l’exclusion du bois.
L’étude met en évidence une très grande disparité entre les matériaux biosourcés étudiés (voir Figure 62) :
Les panneaux techniques représentent l’essentiel (82 %) des quantités de matériaux biosourcés
produits et consomment 73 % de la biomasse totale utilisée pour la production de matériaux
biosourcés.
A l’opposé, le marché des pièces plastiques injectées renforcées en fibres végétales est en plein
développement, mais ne représente en 2011 que 500 tonnes de matériaux biosourcés.
Pour les quatre autres matériaux étudiés, les quantités produites varient entre 10 000 et 30 000
tonnes par an.
Enfin, le marché des composites à base de fibres continues et matrices biosourcées est encore au
stade de R&D en 2011.
119 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Isolants
vrac
Panneaux
isolants
souples
Bétons
biosourcés
Panneaux
techniques
Pièces
thermo-
compressées
Pièces
plastique
injectées
Figure 62: Quantités de matériaux biosourcés produits en 2011 en France
Il existe deux débouchés industriels pour les matériaux biosourcés produits, le secteur du bâtiment et le
secteur automobile. En 2011, le bâtiment consomme 96 % des volumes de biomasses utilisés en
biomatériaux. Cependant, les volumes consommés dans l’automobile se développent très rapidement en
France, comme l’illustre l’augmentation des quantités de pièces plastiques injectées renforcées en fibres
végétales qui seraient à minima multipliées par 5 entre 2013 et 2020 et représenteraient environ 10 000
tonnes de produits finis en 2020 (7).
L’étude met également en évidence que six types de biomasses (hors bois) sont principalement utilisées en
France pour la production de matériaux à savoir, le lin fibre, le chanvre, le lin oléagineux, la laine de mouton,
la ouate de cellulose et le textile recyclé (Figure 63). Une fois encore, les volumes en jeu varient largement
selon les filières :
En dehors des 1 000 tonnes de laine brute de mouton utilisées pour l’isolation, la biomasse animale
n’est pas valorisée sous forme de matériaux biosourcés ; l’essentiel des volumes de sous-produits
animaux étant destinés à l’alimentation animale, à la production énergétique ou bien à l’industrie de
la chimie.
Avec plus de 120 000 tonnes valorisées pour la production de panneaux techniques, le lin fibre
représente à lui seul 75 % de la biomasse valorisée sous forme de biomatériaux.
En 2011, près de 30 000 tonnes de ouate de cellulose issue de la transformation des papiers
recyclés, étaient utilisées pour la production d’isolants (vrac essentiellement). Cependant, suite à
l’interdiction de l’utilisation du sel de bore dans la ouate de cellulose et aux conséquences néfastes
pour l’image de la filière, les volumes ont été divisés par deux en trois ans. Cela a également
entrainé la disparition d’environ 30 % des acteurs du marché en France.
Avec 10 000 tonnes valorisés en matériaux biosourcés annuellement, le chanvre représente 6% de
la biomasse consommée. Cependant, la filière amont est très impliquée dans l’identification de
120 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
nouveaux débouchés ce qui explique que le chanvre soit utilisé dans cinq des six matériaux
biosourcés étudiés (à l’exception des panneaux techniques).
Figure 63 : Quantités de biomasse consommée pour la production de biomatériaux en 2011 en
France
Les différences de volumes valorisés entre fibres végétales traduisent également des différences
d’organisation avec des filières agricoles organisées (lin fibre, chanvre) et d’autres en cours d’organisation
(lin oléagineux, miscanthus).
Enfin, lors de l’étude des potentiels conflits d’usage, le principal risque d’approvisionnement en biomasse
porte sur les granulats de lin, dont 78% des ressources sont utilisés dans le domaine des panneaux
techniques sur la période 2010 - 2012. Ainsi, tout nouvel usage significatif en volume, tels que les bétons de
lin, pourrait potentiellement créer une tension sur la ressource en granulats, dans un contexte où l’accès à
cette ressource pour les producteurs de panneaux est déjà tendu certaines années (exemple du point bas
de la campagne 2011).
Par ailleurs, les données collectées pour 2011 ne mettent pas en évidence de conflits d’usage des terres
agricoles pour la production de matériaux biosourcés. En effet, 97% de la biomasse utilisée provient de
cultures dédiées au non alimentaire (lin et chanvre), or les surfaces de cultures dédiées au non alimentaire
représentent actuellement 0,3 % de la SAU française (1). La production de matériaux biosourcés devrait
cependant augmenter dans les années à venir dans des proportions qui restent à définir. L’étude de l’impact
de cette évolution sur les potentiels conflits d’usage des terres agricoles n’a pas été réalisée lors de ce projet
et pourrait faire l’objet de travaux complémentaires. Ces travaux devront intégrer deux éléments clés sur la
biomasse utilisée pour la production de matériaux biosourcés :
une plante produit plusieurs catégories de fibres qui vont alimenter simultanément différentes filières
de valorisation dont potentiellement celles des matériaux biosourcés. Le développement d’une filière
peut ainsi être limité par le développement des filières valorisant les autres catégories de fibres
végétales. Ceci est particulièrement vrai pour la culture de chanvre qui n’est actuellement rentable
que si l’ensemble de la plante est valorisée. Ainsi, le développement important d’une filière qui ne
valoriserait qu’une catégorie de fibre de chanvre pourrait se heurter à des difficultés
d’approvisionnement si les autres catégories de fibres ne trouvent pas suffisamment de débouchés
pour suivre cette évolution ;
d’un point de vue agronomique les cultures dédiées au non alimentaire s’inscrivent dans des
systèmes de cultures qui ne se réfléchissent pas à l’échelle d’une culture, mais dans le cadre d’une
rotation globale.
121 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
7.2 Recommandations relatives à la prise en compte des usages matériaux dans l’ONRB
7.2.1 Proposition d’intégration de 5 nouvelles biomasses au sein de l’ONRB
En conclusion de ces travaux nous préconisons de renforcer l’ONRB en introduisant 5 nouvelles sources
de biomasse que sont :
Le lin fibre
Le chanvre industriel
Le lin oléagineux
Le sorgho
Les coquilles des coquillages
Compte tenu :
des volumes disponibles annuellement au niveau national
de la réalité de leur utilisation en matériaux (lin fibre et chanvre)
ou de leur potentiel d’utilisation en matériaux (lin oléagineux, sorgho, coquilles de coquillages).
Par ailleurs, au vu des informations collectées, il semble pertinent de couvrir plus finement certaines
ressources déjà intégrées dans l’ONRB, telles que :
le miscanthus en tant que cultures dédiées au non alimentaire, au vu du lancement du projet BFF et
des autres initiatives de valorisation matériaux engagées.
les déchets de cultures pérennes, qui peuvent théoriquement constituer des volumes significatifs à
usages matériaux, sous réserve de disposer de flux massifiable dans des conditions économiques
pertinentes et d’une méthode d’évaluation en routine des Volumes Supplémentaires Disponibles
liés.
7.2.2 Spécificités de la biomasse à usage matériaux
7.2.2.1 Analyse des modes de valorisation de la biomasse par type de fraction végétale
Les usages de cette biomasse doivent être quantifiés et présentés selon les usages matériaux, qui
dépendent du type de matière fournie : fibres, granulats, poudres. Il est donc nécessaire de présenter
les usages sur la base d’une sémantique commune à l’ensemble des acteurs de la filière : producteurs,
transformateurs, utilisateurs. Dans le cadre de la présente étude nous avons retenu la sémantique
développée dans l’étude FRD 2011 (1), à savoir :
Fibre [dm]
Fibre [cm]
Fibre [mm]
Poudre
Granulat
7.2.2.2 Remarque sur les unités utilisées
Contrairement aux usages énergétiques de la biomasse, le calcul des indicateurs de volumes en tonne
de matière sèche (tMS) n’a que peu de sens dans le domaine des matériaux. En effet, historiquement le
lin fibre et le chanvre sont commercialisés en tonne de fractions (fibre, granulat…) humides, stabilisées entre
12 % et 15 %. L’expression de ces volumes en tMS est cohérente afin de pouvoir garder une méthode
homogène dans la version actuelle de l’ONRB. Mais, une amélioration durable de l’ONRB pourrait être de
traduire les Volumes Supplémentaires Disponibles en PCI pour des usages énergétiques et en tonne de
fibre/granulat/poudre pour des usages matériaux par exemple. Dans l’hypothèse où la base de données de
l’ONRB soit mise à la disposition des acteurs des filières étudiées, des informations en « matière fraiche »
seraient pertinentes car plus proches des valeurs manipulées par ces acteurs.
122 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
7.2.2.3 Intérêt de distinguer les biomasses issues de cultures dédiées au non alimentaire et de coproduits agri/viticoles et agroalimentaires
Afin de faciliter l’analyse des données contenues dans l’ONRB, notamment en vue d’étudier les potentiels
conflits d’usage, il semble pertinent de distinguer les cultures dédiées au non alimentaire, des
coproduits agri/viticoles et agroalimentaires.
Prise en compte des cultures dédiées au non alimentaire dans l’ONRB
Par définition les cultures dédiées au non alimentaire telles que le lin fibre et le chanvre ne sont cultivées
qu’en réponse à un marché. Si l’on fait ainsi l’hypothèse de ne pas tenir compte des stocks (non intégrés
dans l’ONRB à ce jour), l’ensemble de la biomasse produite est commercialisée. Le Volume Supplémentaire
Disponible lié à ces filières est ainsi nul par construction actuelle de l’ONRB.
Hors ces filières ont une capacité d’adaptation au marché très rapide sur la base de l’outil industriel et de
l’organisation de filière mise en place. Elles ont ainsi démontré par le passé une capacité à produire des
volumes nettement supérieurs compris entre + 10 % et + 100 %, par rapport à la moyenne de ces 10
dernières années.
Cette capacité d’adaptation repose tout particulièrement à court/moyen terme sur les grands types de leviers
suivants (1) :
La rémunération des producteurs de fibres (agriculteurs, transformateurs) : le niveau de
rémunération des producteurs conditionne directement le gisement de fibres végétales disponible,
car de cette rémunération va dépendre les surfaces cultivées en plantes à fibres chaque année. Les
agriculteurs font des arbitrages dans leurs assolements du fait de conditions de rémunération
relative changeantes annuellement entre les productions agricoles. Il est donc nécessaire que la
rémunération proposée pour les plantes à fibres soit suffisamment attractive en comparaison avec
les principales cultures concurrentes (céréales, oléagineux…). Il s’agit du levier qui permet les
évolutions de surface les plus rapides.
L’augmentation de la production sur un bassin de production déjà implanté : les bassins de
production existants sont organisés autour d’agriculteurs fournissant annuellement leur production à
un transformateur de fibres. Ces bassins disposent de plusieurs années de savoir-faire, d’une
organisation industrielle, d’agriculteurs formés et équipés (matériels de récolte, capacité de
stockage, etc.), de services agronomiques permettant d’accompagner les nouveaux producteurs,
etc. Des adaptations de production sont envisageables en augmentant la productivité par hectare, la
surface de plantes à fibres produites par agriculteurs ou le nombre d’agriculteurs produisant ces
fibres.
La création de nouveaux bassins de production : l’émergence de nouveaux bassins de
production permet d’augmenter les surfaces totales cultivées, ce qui impacte directement le
gisement de fibres végétales disponible. Ce levier est actionnable dans le cas où de nouvelles
perspectives de marché émergent. La mise en place d’un nouveau bassin s’inscrit dans une logique
de moyen terme, car il faut du temps pour installer l’outil de production et permettre aux acteurs
d’acquérir le savoir-faire nécessaire.
123 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Figure 64 : Les principaux leviers mobilisables pour augmenter la production (1)
Le VSD n’a ainsi pas d’intérêt pour l’analyse conflits d’usage pour les cultures dédiées au non
alimentaire. Cette remarque pourrait être formulée dans la présentation des tableaux de synthèse de
l’ONRB afin d’éviter toute erreur d’analyse et d’interprétation des données fournies.
Prise en compte des coproduits agri/viticoles et agroalimentaires dans l’ONRB
Les coproduits agri/viticoles et agroalimentaires sont la résultante d’une activité principale. Les
producteurs et transformateurs arbitrent ainsi l’utilisation de ces biomasses entre plusieurs usages en
fonction :
de la valorisation économique recherchée, la valorisation matériaux devant au moins être
équivalente à la valorisation actuelle, qu’elle soit agronomique (exemple des pailles), énergétique,
dans le domaine de l’alimentation animale ou de la chimie du végétale (exemple des marcs).
des obligations réglementaires, qui peuvent encadrer ou privilégier certains types de valorisation
par rapport à d’autres. Exemple de la réglementation viticole qui jusqu’au 1er août 2014 limitait la
valorisation des marcs viticoles à la distillation. Désormais trois nouvelles modalités de valorisation
sont autorisées, au travers de l’épandage, du compostage et de la méthanisation.
du consentement à offrir, par exemple à exporter les pailles de céréales ou d’oléagineux (paille de
colza…) :
o Les agriculteurs sont amenés à arbitrer entre des besoins agronomiques parfois
contradictoires (retour au sol permettant le maintien de la matière organique / nécessité
d’enlever rapidement la paille du sol pour faciliter l’implantation de la culture suivante).
o C’est avant tout un choix culturel qui touche à la vision de la gestion de cycles naturels sur
l’exploitation et du sens donné au potentiel de valorisation de la biomasse exportée. Le
déterminisme sociologique est dans ce cadre prépondérant.
Le VSD a ainsi un intérêt direct et reflète l’arbitrage des usages de la biomasse par les acteurs
industriels entre les sept voies de valorisation retenues dans l’ONRB.
1 à 3 ans 3 à 5 ans 5 à 15 ans
Augmenter les capacités de production
Gestion d’un bassin de
production déjà implanté
Surfaces
Augmentation des surfaces par exploitation
Nouveaux producteurs
Rendements
Amélioration des techniques culturales
Implanter de nouveaux bassins
Perspectives de marché
intéressantes
Nouveau bassin / Nouvelle usine
Sélection génétique
Utiliser de nouvelles
ressources
Sous-produits Plantes dédiées
Rémunération
attractive
124 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
7.2.3 Spécificité des filières de production de matériaux biosourcés
À côté des six autres usages de la biomasse retenue par l’ONRB (cf. 2.3.1.4), cette étude a permis de
préciser l’usage des matériaux biosourcés : il s’agit de matériaux totalement ou partiellement issus de la
biomasse (céréales, oléagineux, cultures dédiées au non alimentaire telles que les plantes à fibres,
coproduits agricoles ou agroalimentaires…). Ils peuvent être définis comme une macrostructure solide (par
opposition aux produits de l’oléochimie), produite par l’homme, non comestible par l’homme ou les animaux,
non destinée à un usage de combustible et à visée non agronomique. Ils doivent correspondre à une
innovation, ou alors la fonction qu’ils exercent doit leur permettre de se substituer à un matériau d’origine
fossile qui remplissait une fonction identique ou équivalente.
À ce jour, de manière générique, les volumes de matériaux biosourcés mis en marché sont relativement
faibles, comparativement à l’ensemble des matériaux mis en marché. Ces volumes peuvent aussi varier
fortement d’une année sur l’autre du fait de changement de contexte économique, technologique,
d’organisation de la filière, réglementaire ou tout simplement climatique.
Tant que cette situation perdurera, les analyses des résultats issus de l’ONRB devront être raisonnées :
en tendance (5 à 10 ans),
sur la base d’un contexte valide à une date donnée.
Dans ce cadre, il apparaît suffisant d’actualiser les données relatives aux usages matériaux tous les
trois ans.
125 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
8. Annexe 1 : Liste des entretiens
réalisés
La liste des interlocuteurs interrogés est détaillée dans le tableau ci-dessous.
Organisme Nom de la personne
contactée Fonction
Responsable de l'entretien
AFT Plasturgie Gérard Mougin Directeur Général FRD
Agri Sud-Ouest Innovation Laurent Augier Directeur des Projets FRD
ARVALIS Sylvain Marsac
Jean-Luc Verdier
Responsable mobilisation de la
biomasse
Responsable Sorgho
FRD
CALIRA Vincent Delaporte Directeur FRD
CAVAC Biomatériaux Olivier Joreau Directeur BIO
CELENE Christophe Lapasin Secrétaire général BIO
CELC Julie Pariset Responsable section
usage technique FRD
CIPALIN CELC Eric Rénier Délégué du CIPALIN FRD
CoDEM Picardie Blaise Dupré Directeur général BIO
Construire en Chanvre Jean Marc Naumovic
Alexis Allard Président
ancien président BIO
Construction et Bioressources Bernard Boyeux Yves Hustache
Directeur général BIO
COPACEL Patrick de Noray Directeur recyclage &
produits BIO
De Sutter Frères Vincent De Sutter Directeur Général FRD
ECIMA (Association des fabricants d'isolants en ouate de cellulose)
Jean-Michel Bœuf Trésorier BIO
EcoTechnilin Karim Behlouli Directeur Général FRD
GIE Arvalis-Onidol Françoise Labalette Responsable GIE
Arvalis-Onidol FRD
Interchanvre Sylvestre Bertucelli Directeur BIO
JEC Frédéric Reux Media Director & Editor-in-Chief
FRD
LINEX SA Laurent De Sutter Président FRD
MAAF Anne Leboucher DRAAF Bretagne - Référent national
sous-produits animaux BIO
Renault Alexia Roma Innovation matériaux FRD
126 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
Organisme Nom de la personne
contactée Fonction
Responsable de l'entretien
SIFCO Julie Thinat Chargée de projet
environnement pour SARIA
BIO
SOPREMA Rémi Perrin Directeur R&D BIO
Stramentech Hugues de Jouvencel Ancien Président FRD
UNILIN Rik Tanghe Responsable
approvisionnement FRD
127 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
9. Annexe 2 : Glossaire technique
Aiguilletage Technique de fabrication de non-tissé consistant à emmêler des fibres textiles entre
elles, au moyen d’aiguilles.
Conductivité
thermique (λ)
Exprimé en W/m.K ou W/m.°C, elle représente la capacité d’un matériau à freiner les
déperditions de chaleur : plus la conductivité thermique sera faible, meilleure sera
l’isolation thermique.
Compound/
compoundage
Semi-produit issu de la plasturgie ayant la forme d’un granulé prêt pour la mise en
forme finale. Il peut contenir des charges (exemple du talc), des renforts (exemple fibre
de verre ou de chanvre), des plastifiants et des additifs prémélangés à un polymère.
Ces granulés sont fondus, extrudés ou moulés, pour fabriquer des objets. Par définition
un compound est thermoplastique et les polymères les plus utilisés sont le PP, le PE ou
le PA. Le compoundage est le fait de produire ces compounds.
Équipementier
de rang 1
Les équipementiers (ou sous-traitants) de rang 1 sont les équipementiers qui vendent
directement les pièces finies aux clients finaux ou « Donneur d’ordre », sur la base des
cahiers des charges fournis par ces derniers. Ce sont souvent des entreprises de
grandes tailles et internationales. Ils peuvent transférer les préconisations de leurs
clients vers les équipementiers de rang 2 et leur fournir les moyens et méthodes requis
pour les faire respecter.
Extrusion L’extrusion est un procédé de fabrication thermomécanique par lequel un matériau
compressé est contraint de traverser une filière ayant la section de la pièce à obtenir.
On forme ainsi en continu un produit long (tube, profilé..) ou plat (plaque, feuille…). Les
cadences de production sont élevées.
Injection Procédé de mise en œuvre de matières thermoformables (notamment les matières
thermoplastiques). La matière plastique est ramollie puis injectée dans un moule, et
ensuite refroidie.
Résistance
thermique (R)
Exprimée en m².K/W, elle quantifie la résistance d’un matériau à un flux de chaleur :
plus la résistance est grande, plus le matériau est isolant. Elle représente ainsi
principalement la capacité d’isolation en hiver en limitant les pertes de chaleur vers
l’extérieur d’un bâtiment.
Thermodur La définition d’un matériau thermodurcissable fait intervenir une polymérisation
irréversible, permettant de produire un matériau fini solide, généralement rigide et de
haute performance mécanique. Par définition ce type de matériau est non re-
transformable et donc non ou très difficilement recyclable.
Thermoliaison Technique de fabrication de non-tissé isolant consistant à lier les fibres textiles entre
elles au moyen d’une fibre thermofusible de type polyester, c’est-à-dire d’une fibre
fondant à la chaleur et assurant la liaison entre les autres fibres type fibre de verre ou
fibre de chanvre pour un isolant.
Thermoplas-
tique
Une matière thermoplastique désigne une matière qui se ramollit de manière répétée
lorsqu’elle est chauffée au-dessus d’une certaine température, mais qui au-dessous
redevient dure. Une telle matière conserve de manière réversible sa plasticité initiale.
Cette qualité rend le matériau potentiellement recyclable.
128 FranceAgriMer | ONRB : enjeux de la valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés | Rapport final
10.Annexe 3 : Bibliographie
Les références utilisées sont présentées ci-dessous par ordre d’utilisation dans le rapport.
1. FRD. Evaluation de la disponibilité et de l’accessibilité de fibres végétales à usages matériaux en France.
ADEME, 2011.
2. Alcimed. Marché actuel des bioproduits industriels et des biocarburants & évolutions prévisibles à
2015/2030. ADEME, 2007.
3. —. Étude portant sur la valorisation non alimentaire et non énergétique de la biomasse. FranceAgriMer,
2012.
4. Nomadéis. Etude sur le secteur et les filières de production des matériaux et produits bio-sourcés utilisés
dans la construction (à l'exception du bois). MEDDE, 2012.
5. Alcimed. Etude sur les résines biosourcées. ADEME, 2011.
6. AFNOR. Produits Biosourcés. [En ligne]
www2.afnor.org/espace_normalisation/structure.aspx?commid=86489.
7. Tech2Market, FRD & NaturePlast. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés
en fin de vie en France. ADEME, 2014.
8. Nomadéis. Etude sur le secteur et les filières de production des matériaux et produits bio-sourcés utilisés
dans la construction (à l'exception du bois). 2012.
9. BUITEX. ISONAT COTONWOOL-Isolant à souffler en textile recyclé. [En ligne]
http://www.isonat.com/isolation/isonat-cotonwool_16.html.
10. Réseau Français de la Construction en Paille. Réglementation. Site du Réseau Français de la
Construction en Paille. [En ligne] http://www.compaillons.eu/reglementation.
11. MSI. Le marché des produits d’isolation thermique pour le bâtiment en France. 2013.
12. Buitex. Isonat, la gamme d'éco-isolants pour le bâtiment. Buitex Technical Eco-Conversion. [En ligne]
http://www.buitex.fr/fr/batiment/.
13. Logement econome. Que penser des isolants à base de laine de mouton ? [En ligne] 2009.
http://www.logement-econome.com/index.php?option=com_content&view=article&id=104:que-penser-des-
isolants-a-base-de-laine-de-mouton-&catid=35:isolation&Itemid=58.
14. Construction d'une maison en béton de chanvre. MTTB- Blog. [En ligne] www.blog.mttb25.fr.
15. AKTA. [En ligne] www.chanvre-terre-chaux.com.
16. EcoSources.info / Portail des énergies renouvelables et de l'écoconstruction. [En ligne]
www.ecosources.info.
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