Doublement primé lors de l’édition 2024 des Prix de thèse de l’Université Grenoble Alpes, Émilien Fréville a reçu le Prix de l’innovation et le Prix RSE pour ses travaux réalisés au LGP2 dans le cadre de son doctorat. Ingénieur diplômé de Grenoble INP - Pagora, UGA en 2021, il a consacré sa thèse, réalisée en collaboration avec le CTP (centre technique du papier), au développement d’un nouveau procédé de fabrication d’emballages cellulosiques, à la fois performants, recyclables et facilement industrialisables.
L’objectif était ambitieux : remplacer certains emballages plastiques par des objets en fibres de cellulose, moulés en trois dimensions à l’aide de techniques issues de la plasturgie comme l’extrusion, l’injection ou la thermocompression. En s’appuyant sur ces procédés existants, largement utilisés dans l’industrie, il devient possible de limiter les coûts et d’accélérer l’adoption de solutions plus durables.
Les premières étapes ont consisté à transformer la pâte à papier en une matière suffisamment sèche pour être injectée, sans perte de cohésion. Grâce à l’ajout d’un additif biosourcé, utilisé en très faible quantité, Émilien Fréville a mis au point une pâte semi-solide aux propriétés innovantes. Ce composant forme une fine couche lubrifiante autour des fibres, permettant leur injection sans les abîmer, et stabilise le mélange en empêchant la séparation entre l’eau et la cellulose.
Ce procédé original donne naissance à une véritable « pâte à modeler cellulosique », que l’on peut injecter à température ambiante dans des moules pour obtenir des formes complexes : bouchons, cuillères doseuses, collerettes de flacons… Autant d’objets aujourd’hui réalisés en plastique, mais que cette technologie rend enfin recyclables via la filière papier.
Pour aller plus loin, le chercheur a également exploré les propriétés barrières des microfibrilles de cellulose (MFC), capables de protéger les emballages des graisses, huiles et gaz comme l’oxygène. En combinant moulage par injection de fibres et le couchage par injection de MFC, il a mis au point une solution doublement innovante, protégée par deux brevets.
Ces résultats prometteurs ont donné naissance à un projet de start-up, Injectose, aujourd’hui accompagné dans le cadre du PUI FitInnovE et soutenu par la bourse French Tech Lab, Injectose est à l’étape de prématuration. L’idée est devenir fournisseur de la matière cellulosiques injectables que les industriels pourront utiliser dans leurs presses existantes, moyennant de simples adaptations. Une perspective concrète de transfert industriel, qui illustre le potentiel d’innovation des matériaux biosourcés et l’engagement des laboratoires grenoblois pour une économie plus circulaire.
* CNRS / UGA / Grenoble INP - UGA / Agefpi