Le marché
En 2010, le marché mondial des matériaux composites à fibres naturelles (NCF) a dépassé une valeur marchande estimée à un peu plus de deux milliards de dollars, avec un taux de croissance annuel de 15 % au cours des cinq dernières années. Le marché devrait presque doubler d’ici 2016 pour atteindre 3,8 milliards de dollars, avec un taux de croissance annuel composé de 10 % pour les cinq prochaines années, soit une décennie de croissance à deux chiffres. Avec plus de 50 % des ventes totales, l’Europe est le marché le plus fort avec une demande constante de l’industrie automobile qui transfère les panneaux de portes, les dossiers de sièges, les tableaux de bord et même les pare-chocs des matériaux synthétiques aux matériaux naturels. Les pare-chocs et les garnitures de protection des wagons fabriqués à partir de NCF représentent déjà une industrie de 162 millions de dollars, ce qui représente près de 150 millions de kg de matériaux naturels. L’industrie de l’électronique s’oriente également vers les NCF pour les boîtiers de téléphone et d’ordinateur.
Alors que Henry Ford construisit un prototype de voiture composite en chanvre, c’est le Trabant est-allemand qui produisit la première chaîne de montage de carrosserie en coton et polyester. Des entreprises comme Audi, BMW et Volvo se sont tournées vers les NCF, une décision qui a récemment été suivie par General Motors qui a incité les États-Unis à devenir la deuxième région en termes de consommation de NCF dans l’automobile bien avant le Japon. NEC a été en 2006 la première société d’électronique au monde à utiliser du kénaf et de l’acide polylactique pour le boîtier de téléphone portable. Johan Museeuw, le champion de Belgique de vélo de course devenu fabricant de vélos de course, a développé le premier cadre de vélo de course avec une résine époxyde de lin, un cadre antivibratoire à faible coût, s’appuyant sur des siècles de culture du lin dans son pays natal. L’industrie de la construction, deuxième marché en importance pour les applications composites, se concentre sur le bois plastique. La demande de fibre de carbone et de fibre de verre souffre de cette nouvelle concurrence en raison du faible coût et du faible poids des NFC dérivé du lin, du chanvre, du kénaf et de l’abondance du sisal qui était la principale matière première des cordes.
Les fibres de lin offrent le plus haut renfort et la meilleure résistance à la traction. Dans l’industrie automobile, l’indice NCF est près de 8 fois supérieur à celui de l’acier et 14 fois supérieur à celui de l’aluminium, d’après le rapport prix/performance qui compare la résistance spécifique à la valeur monétaire de la fonction fournie. La hausse des prix des produits à base de pétrole, le fort soutien du gouvernement pour les produits verts et l’acceptation élevée des utilisateurs finaux poussent les composites de fibres naturelles dans un avenir prévisible à des niveaux records.
L’innovation
Les facteurs clés de l’innovation dans les NCF sont la réduction des coûts, la facilité d’entretien, la faible absorption d’humidité, l’absence de corrosion et une plus grande uniformité que le bois. L’industrie de la construction a longtemps été critiquée pour son utilisation excessive de bois feuillus comme le teck qui a entraîné une déforestation massive. Maintenant que les balles de riz et la bagasse se disputent les châssis de fenêtres, les clôtures, les terrasses extérieures et les panneaux muraux, un nombre croissant de fabricants remplacent le bois tropical rare et réglementé par les NCF. Le lin, le kénaf et le chanvre remplacent les matières synthétiques et les métaux, démontrant ainsi leurs propriétés de recyclage thermique et d’isolation. A l’exception de la balle de riz, qui est un déchet, toutes les autres fibres naturelles sont en concurrence avec la nourriture pour les terres agricoles, ce qui est l’un des défis majeurs dans la recherche d’une société durable capable de répondre aux besoins de base, à commencer par l’eau et la nourriture.
Carla Wobma et son partenaire Bob Crebas des Pays-Bas, soutenus par la recherche créative de Jeroen Bos, ont redécouvert l’ortie piquante pour ses fibres, une plante ayant une longue histoire médicinale. Il a été documenté que, dès l’an 900 après J.-C., les gens utilisaient les orties sauvages comme textile. C’était un luxe pour les rois. L’ortie est l’une des Neuf Herbes de Charme enregistrées par les païens anglo-saxons au Xe siècle. Cette vivace était déjà utilisée dans l’Europe médiévale pour débarrasser le corps de l’excès d’eau et pour traiter les douleurs articulaires. L’ortie offre plus qu’une cure médicale potentielle, elle est aussi nutritive que les épinards et les concombres, riches en vitamines A et C, avec un apport quotidien en potassium et en calcium. En tant que boisson, elle offre une source d’acide citrique et a une longue durée de conservation naturelle. Il y a même de la bière d’ortie, une boisson populaire au Royaume-Uni. L’ortie a été traditionnellement utilisée avec le lin comme matière première pour les textiles et ne nécessite aucun pesticide puisque la plupart des orties poussent à l’état sauvage. C’est même une teinture, produisant du jaune à partir des racines et du jaune-vert à partir des feuilles. Le Bhoutan est le seul pays où la récolte sauvage et la production de fibres pour l’habillement sont très répandues, en particulier pour les vestes pour homme connues sous le nom de Goh.
Bob et Jeroen ont étudié la recherche sur la production au Royaume-Uni, en République tchèque, en Allemagne et aux Pays-Bas, démontrant que chaque hectare fournit six tonnes d’orties qui fournissent 600 à 780 kg de fibres d’orties. La fibre d’ortie a toujours un prix sur le marché qui est quatre à cinq fois plus élevé que le prix du coton. Ceci offre un revenu compétitif qui se compare favorablement à 2.000 €/ha pour le maïs et 1.000 €/ha pour le tournesol. Alors que la plupart des ressources naturelles nécessitent une plantation annuelle, les orties sont des plantes vivaces ne nécessitant pas d’eau. Cela permet un changement spectaculaire dans les intrants d’énergie, de travail et de capital par rapport au coton.
Jeroen Bos et la famille Crebas ont débloqué des fibres d’orties par l’expérimentation avec des cylindres sous vide chauffés pour en extraire les fibres. Ils ont piloté une usine d’essai qui combine la décomposition, la fermentation et la purification de l’eau, le tout fonctionnant avec de l’eau de pluie et qui génère pour chaque tonne d’ortie traitée de 50 à 55 mètres cubes de biogaz qui contient jusqu’à 75 % de méthane. Jeroen s’est concentré sur l’optimisation du procédé, y compris l’utilisation de gaz auto-généré pour sécher les fibres. L’utilisation des principes de fermentation qui ont été décrits dans d’autres cas (voir le cas 51) suggère que la fabrication de fibres brutes à partir d’orties pourrait produire toute l’énergie nécessaire à partir de ses propres opérations, ce qui permettrait d’atteindre un objectif de zéro émission à condition que différents flux de déchets soient combinés.
Ensuite, l’équipe Netl plonge les fibres brutes dans de la glycérine, un sous-produit naturel de la fabrication du savon, ce qui permet la production de fibres individuelles. Un processus d’agriculture et de fabrication qui utilise ce qu’il a, a le potentiel de produire sa propre énergie et recycle l’eau en extrayant continuellement plus d’éléments nutritifs et de matière, qui est maintenu simple tout en obtenant une production de haute qualité à un coût concurrentiel, fournit une perspective sur la façon d’appliquer les principes de l’Economie Bleue. C’est pourquoi les fibres de l’ortie pourraient bien être appelées « une fibre bleue ».
Le premier flux de trésorerie
En 2006, Bob Crebas a créé la société Netl, et Carla a affiné la filature avec des experts italiens, britanniques et français, tandis que le fil d’ortie est tricoté en tissu en Lituanie et aux Pays-Bas d’après ses créations innovantes pour femmes. Le couple a ensuite créé un parc d’orties de 48 hectares, mis en place un système de production intégré allant de l’agriculture aux produits finis, la première ligne de vêtements étant proposée sur le marché international début 2012. Dans une première phase, il pourrait y avoir quatre sites agricoles en Europe, tout en regroupant des sociétés d’experts et en générant une demande pour remplacer les fibres de coton à forte intensité d’eau et de pesticides qui ont même perdu la faveur des Chinois (voir cas 77). Le potentiel est fort, et le modèle d’affaires est compétitif même si le prix de revient n’est pas à la hauteur du prix du coton aujourd’hui, la valeur générée à la fois pour le client et l’environnement fournit les multiples bénéfices et revenus qui sont nécessaires de toute urgence pour orienter l’industrie du vêtement vers une durabilité compétitive.
Cependant, ils se sont vite rendu compte que la conception de la cathode n’est que la moitié de la solution pour un tout nouveau concept de batterie. Ils doivent également redessiner l’anode. Une équipe composée d’étudiants en doctorat travaille sur la façon d’obtenir un concept complet. La vision est d’avoir une batterie entièrement renouvelable. Entre-temps, ils font l’essai d’un polymère entièrement recyclable connu sous le nom de polypyrrole, un dérivé du pétrole recyclable à 100 % qui est connu de l’industrie depuis plus de trois décennies.
L’opportunité
Pendant que Netl développe le parc et les vêtements, d’autres entrepreneurs comme Paul van Zoggel, également néerlandais, se joignent à l’effort. Le portefeuille de produits innovants comprend la conception d’une série de nouvelles fibres filées à partir d’ortie, de fils à base d’alginate et de soie, le triumvirat de fibres de l’Economie Bleue. L’eau de traitement est riche en matière organique et, bien qu’elle n’ait pas l’apparence d’une soupe, elle contient des vitamines, du fer et du potassium, ce qui constitue au moins un enrichissement idéal du sol, et pourrait être traitée pour en extraire un mélange naturel de nutriments. Cependant, en étudiant les propriétés des fibres d’ortie et en apprenant le succès du lin, le premier produit NCF est prêt à être testé : une boîte à pain et une tasse à boire. Le laboratoire néerlandais de l’aérospatiale a reconnu la rigidité spécifique par rapport à la fibre de verre, tandis que la résistance à la traction est plus élevée que celle de toute autre fibre naturelle et envisage cette dernière comme une option pour l’avenir.
Le passage du coton à l’ortie dans les textiles est une amélioration remarquable sur tous les plans. Cela complète le lin, le kénaf et le chanvre avec une plante sauvage qui peut être cultivée sur des terres dégradées et même contaminées (cependant il ne faut pas boire l’eau de traitement). Cela crée des emplois et offre un complément souhaitable à un marché qui sera confronté à une forte augmentation de la demande de fibres, tant de l’industrie que des consommateurs. L’ortie offre un retour aux traditions qui existaient déjà il y a un millénaire. La vision pourrait bien être de combiner l’ortie qui nettoie la Terre contaminée avec des algues, qui nettoient l’air contaminé du CO2 et l’eau chargée de matière organique, tout en assurant conjointement que nous utilisions les terres agricoles de façon judicieuse, que nous avons de l’air à respirer et de l’eau à boire. Il y a des entrepreneurs qui rejoignent le mouvement en Allemagne, prennent le risque et, grâce au modèle d’affaires innovant de pré-commande, les innovateurs ouvrent la voie pour surfer sur la dynamique du marché.
