Les coquilles d'huîtres broyées permettent de fabriquer une mousse de magnésium ultra-légère pour véhicules et équipements de protection.
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Pour la première fois, des chercheurs du Helmholtz-Zentrum Hereon ont produit une mousse de magnésium entièrement composée de matières premières marines naturelles. Sa fabrication ne nécessite aucun additif toxique. La poudre de coquilles d'huîtres broyées, issue de l'industrie alimentaire, sert d'agent gonflant. Cette mousse présente de nombreuses applications dans la fabrication automobile et est entièrement recyclable. Les chercheurs ont publié leurs résultats dans la revue Discover Materials .
Les coquilles d'huîtres sont produites en grande quantité dans le monde entier comme déchet de l'industrie agroalimentaire. Jusqu'à présent, elles étaient principalement enfouies ou rejetées dans les cours d'eau. Des chercheurs de l'Institut Hereon de conception des matériaux et des procédés ont désormais trouvé un moyen de les valoriser durablement.
L'équipe a incorporé de la poudre de coquille d'huître à un alliage magnésium-calcium dans un four de fusion. Composée principalement de carbonate de calcium (calcaire), la poudre réagit à haute température pour former du dioxyde de carbone (CO₂) . Ce gaz forme des bulles qui restent emprisonnées dans le bain de fusion visqueux, créant ainsi une mousse. Après refroidissement et durcissement, une mousse métallique à structure poreuse homogène se forme. Le CO₂ produit reste piégé dans ces pores. Ce nouveau matériau se distingue par son mode de production durable, sa recyclabilité totale, son extrême légèreté et son aptitude à de nombreuses applications.
Recyclage en boucle fermée
Ce concept de matériau favorise une économie circulaire durable. Toutes les matières premières utilisées proviennent de l'océan : la poudre de coquille est issue d'huîtres récoltées en mer pour l'industrie alimentaire, tandis que le magnésium et le calcium sont des sous-produits du dessalement de l'eau de mer . « En fin de vie, le matériau pourrait être restitué à l'océan. Il se dissoudrait simplement dans l'eau », explique le Dr Hajo Dieringa, spécialiste des matériaux chez Hereon et co-auteur de l'étude. Lui et ses collègues ont testé cette hypothèse en laboratoire avec de l'eau de mer artificielle.
Pour étudier la compatibilité du matériau avec l'écosystème marin, les chercheurs ont collaboré avec des scientifiques de l'Institut Hereon de chimie environnementale côtière. Les analyses chimiques réalisées par le Dr Daniel Pröfrock, chercheur spécialisé dans les milieux côtiers, montrent que le retour de la mousse de magnésium n'entraînerait aucun effet nocif, tel que la libération de métaux toxiques pouvant être présents comme impuretés dans les matières premières utilisées. « Dans un véritable système de recyclage en boucle fermée, le matériau est généralement fondu et réutilisé pour fabriquer un nouvel alliage de magnésium », explique Dieringa.
Élasticité grâce à la structure poreuse
La structure poreuse de la mousse de magnésium lui confère des propriétés uniques. Elle la rend très malléable et lui permet d'absorber une grande quantité d'énergie. De ce fait, elle est particulièrement adaptée aux composants légers destinés à amortir les vibrations ou les chocs, comme les zones de déformation programmée des véhicules.
« Nous conjuguons performance technologique et responsabilité environnementale, notamment en matière d'approvisionnement en métaux critiques comme le magnésium », explique Dieringa. Lui et ses collègues prévoient de mener d'autres expériences de moussage en utilisant d'autres alliages et en ajoutant des fibres de carbone recyclées pour stabiliser le bain de fusion. Ceci devrait permettre un meilleur contrôle de la formation de la mousse et une optimisation de la structure poreuse.
Les chercheurs entrevoient également des applications futures dans la construction navale, l'aviation ou les vêtements de protection tels que les gilets ou les protections de sécurité, où la légèreté et la capacité d'absorption d'énergie élevée sont cruciales.
https://techxplore.com/news/2026-05-ground-oyster-shells-ultra-magnesium.html