Masques biodégradables : trouver la bonne recette

Mis à jour : avr. 12

Série Portraits d'entrepreneur(e)s à impact

De gauche à droite : Julien Bley et Benoit Bideau, chercheurs chez Innofibre. Photo : Innofibre.

Tout a débuté en mars 2020 quand Julien Bley et Benoit Bideau se retrouvent confinés à la maison. Julien se rappelle très bien les longues heures passées dans son sous-sol.


« On voyait passer les nouvelles. Les gens manquaient de masques et c’était la panique. Entre chercheurs, nous avons décidé de nous mobiliser pour développer des masques qui seraient faits à base de pâte de cellulose. On n’avait aucune expérience avec les matériaux de filtration, et je me suis mis à lire là-dessus dans la littérature scientifique. »


Tous deux nés en France, Julien Bley et Benoit Bideau, ont atterri à quelques années d’écart à Trois-Rivières pour y poursuivre des études en chimie.


« Enfant, se rappelle Julien, je concevais déjà de petits projets en science, des projets d’ingénierie. On s’amusait à concevoir des lance-patates, et d’autres bricolages comme des caisses à savon. » C’est à l’occasion d’un stage offert à l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR) qu’il traverse l’Atlantique, lui qui rêvait voyager.


Benoit, quant à lui, avait déjà fait un premier séjour au Québec avant de venir s’y installer.

« Mon premier stage a été une super expérience de vie où j’ai découvert une province magnifique et des gens très charmants. J’ai eu une proposition pour faire un doctorat, mais j’ai préféré rentrer auprès des miens, car l’éloignement se fait sentir. Une fois en France, j’ai trouvé des emplois sans qu’aucun ne me convienne. »

Deux ans après son stage, quand un professeur de l’UQTR lui offre à nouveau l’opportunité de venir faire un doctorat, Benoit accepte.


Aujourd’hui, ils travaillent tous les deux chez Innofibre, un centre collégial de transfert technologique du Cégep de Trois-Rivières, qui se consacre au développement de produits à base de cellulose.


Rétro-ingénierie

Retour dans le sous-sol de Julien. Il met la main sur un masque N95 qu’un collègue a déniché dans le fond de son garage. « Je suis allé le récupérer et je l’ai "désossé". Je voulais voir les différentes couches qui le composaient et comprendre comment ça fonctionnait. »


En avril, Innofibre est autorisé à rouvrir ses locaux. L’équipe ne perd pas une minute. Elle récupère tous les masques qu’elle peut trouver. Ils sont analysés, pesés, et examinés sous toutes leurs coutures. « On a fait du rétro-engineering, si on peut dire », précise Julien.


Les archives accumulées au fil des années sont aussi passées au peigne fin, question de vérifier si elles contiennent des connaissances utiles au développement de masques en cellulose. Rien.

Les prototypes de maques 3D. Photo : Innofibre.

Filtrer, mais respirer

Dans le domaine des pâtes et papiers, de nouvelles pâtes sont apparues, dont les pâtes de nanocellulose. C’est un matériau qui s’annonce prometteur pour la fabrication des futurs masques. Certains végétaux renferment en effet des molécules connues pour leurs propriétés désinfectantes. Première déception : les fibres utilisées telles quelles forment un film très fermé. « Notre premier prototype de masque filtrait bien, mais tu ne pouvais pas respirer ! » se rappelle Julien.

La recherche en laboratoire se poursuit pendant tout l’été 2020. En laboratoire, ils trouvent une recette qui fonctionne et qui permet de fabriquer des masques 100 % compostables et biodégradables. » Cette recette de pâte cellulosique atteint un niveau de filtration des aérosols infectieux de 94 %, soit le même ordre de grandeur que les masques N95 (qui filtrent les aérosols à 95 %, comme leur nom l’indique).


« Les masques de procédure, dit Benoit en nous brandissant un masque bleu, vont prendre des dizaines, voire des centaines d’années à se dégrader, contre quelques semaines pour le nôtre. »


Le grand test

Vient le moment de tester la production du masque à plus grande échelle.


Benoit Bideau : « La machine de thermoformage sert à faire des produits cellulosiques 3D. Un peu sur le même principe qu’une boîte d’œufs. L’idée c’était de former directement des coquilles pour faire l’équivalent de masques N95. »


Le passage du laboratoire à la production industrielle comporte toutefois des écueils. Sur une production à plus grande échelle, la pâte se comporte différemment. Au moment du démoulage, la fibre adhère à certains endroits. Cela crée des zones plus fragiles, ce qui rend la filtration moins efficace.


Julien et Benoit ne se découragent pas pour autant : « Ça fait partie de la recherche appliquée, nous expliquent-ils. C’est rare que ça fonctionne du premier coup. Il faut résoudre les problèmes liés à la production industrielle. Aujourd’hui, on en est là : on continue de travailler sur le design pour avoir les mêmes résultats qu’en laboratoire.


Du haut de leur jeune trentaine, Julien Bley et Benoit Bideau ont encore quelques années devant eux pour trouver la recette gagnante.

Innofibre est un centre collégial de transfert technologique (CCTT) du Cégep de Trois-Rivières. Le Québec compte présentement 59 CCTT, répartis dans quinze régions. Le but d’Innofibre étant de faire de la recherche appliquée, la majorité de leurs projets se font en partenariat avec l’industrie, qui finance une partie des recherches.

Catherine Hébert

Rédactrice scientifique

catherine.hebert.6@umontreal.ca