Le Biochar de l'Université de Toronto: Des Propriétés Structurelles Qui Rivalisent avec l'Acier Doux

Des chercheurs de l'Université de Toronto ont annoncé une avancée majeure dans la science des matériaux, transformant la perception du biochar. Leur étude, publiée le 21 octobre 2025 dans la revue Biochar X, démontre que ce matériau dérivé de la biomasse peut atteindre des caractéristiques mécaniques étonnamment similaires à celles de l'acier doux. Cette recherche positionne le biochar au-delà de son rôle traditionnel d'amendement environnemental pour devenir un composant structurel potentiel en ingénierie.

L'équipe, dirigée par le Professeur Charles Q. Jia du Laboratoire de Technologie Verte de l'Université de Toronto, a analysé le biochar produit par pyrolyse de sept essences de bois différentes, dont l'érable, le pin, le bambou et l'ipé. Les échantillons ont été traités thermiquement entre 600 et 1 000 degrés Celsius en l'absence d'oxygène. Les résultats quantitatifs sont frappants: le biochar issu de l'ipé a atteint une dureté axiale de 2,25 gigapascals, un seuil qui le rend directement comparable aux spécifications de l'acier doux standard. Cette découverte ouvre une voie prometteuse pour l'utilisation durable des déchets de biomasse.

L'étude a également révélé une forte anisotropie dans le biochar de pruche, où la dureté axiale excédait la dureté transverse d'un facteur de 28,5. Les analyses ont attribué cette directionnalité marquée à la structure poreuse hiérarchique transmise par le bois d'origine, plutôt qu'à la nature intrinsèque du carbone. Cette compréhension fine de la corrélation entre la structure naturelle et les propriétés macroscopiques est cruciale pour la conception future de matériaux. Les chercheurs impliqués dans cette investigation fondamentale incluent Qinyi Wang, Yating Ji, Mohana M. Sridharan, Lizhong Lang, Yu Zou et Donald W. Kirk.

Le Professeur Jia a souligné que le biochar doit désormais être considéré comme un matériau structurel, évoquant son potentiel pour des applications de haute technologie telles que les électrodes performantes, les composites légers et les filtres directionnels. Cette recherche établit le premier cadre quantitatif pour concevoir un biochar monolithique dont le comportement mécanique est prévisible. Contrairement aux métaux, le biochar présente l'avantage d'une empreinte carbone potentiellement négative, ce qui le rend particulièrement attractif pour la réduction de poids dans des secteurs exigeants comme l'aérospatiale et l'automobile, s'alignant sur l'impératif mondial d'une économie circulaire.