Une thèse primée propose une alternative prometteuse aux plastiques avec des emballages cellulosiques 3D.
Une avancée majeure dans la lutte contre le plastique à usage unique vient d’être récompensée. Emilien Fréville, jeune docteur, s’est vu décerner le Prix de thèse Innovation et le Prix "Responsabilité sociale et environnementale" 2025 de l’Université Grenoble Alpes, pour ses travaux sur la fabrication d’objets cellulosiques en trois dimensions. Une recherche qui ouvre des perspectives industrielles concrètes pour remplacer certains emballages plastiques.
Cette double distinction récompense la thèse soutenue par Emilien Fréville le 15 novembre 2024. Intitulée « Utilisation de l'extrusion bivis pour des emballages cellulosiques innovants obtenus par injection et thermocompression », elle propose une solution de rupture pour concevoir des emballages en fibres de papier aux formes complexes et tridimensionnelles.
Menée dans le cadre du projet Twilight (LGP2-CTP), cette recherche s’inscrit pleinement dans les ambitions de la filière papier/carton : développer une alternative biosourcée, biodégradable et recyclable aux emballages plastiques à usage unique.
Une avancée technologique majeure
Le défi était de taille : adapter les procédés de la plasturgie, comme l’injection, à des suspensions de fibres cellulosiques très concentrées. Les premières tentatives se heurtaient à un problème majeur : un retrait important de la matière au séchage, rendant les formes complexes difficiles à obtenir.
Pour contourner cet obstacle, Emilien Fréville a mis au point un procédé inédit. Il mélange des fibres de cellulose vierges à une faible quantité (moins de 10 %) de polymère lubrifiant, directement dans une extrudeuse. Le matériau obtenu peut ensuite être injecté dans un moule, formant des objets 3D précis avec un retrait parfaitement maîtrisé après séchage.
Un fort potentiel de développement industriel
Cette approche est doublement stratégique : non seulement elle résout un verrou technologique, mais elle utilise des équipements déjà bien implantés dans l’industrie (extrusion, injection), facilitant ainsi un futur transfert à grande échelle. Le potentiel est immense pour produire des barquettes, pots ou contenants jusqu’ici réservés au plastique.
Les travaux d'Emilien Fréville, également lauréat national Starthèse et du Prix Deep Impact Projet pour le projet Injectose, ont été encadrés par Julien Bras et Evelyne Mauret (Grenoble INP - Pagora, UGA / LGP2), ainsi que Elisa Zeno (Centre Technique du Papier, Grenoble). Ce parcours marque le succès d’une collaboration étroite entre la recherche académique, l’innovation technique et les enjeux industriels de la filière papier.
Le Centre Technique du Papier (CTP), basé à Grenoble, est un organisme de recherche appliquée au service de la filière papier-carton. Il accompagne les industriels dans le développement de solutions innovantes, durables et compétitives, en mettant à leur disposition une expertise de pointe en matériaux cellulosiques, procédés de transformation, fonctionnalisation des surfaces et évaluation des performances. Partenaire privilégié des acteurs de l’emballage, de l’impression et des biomatériaux, le CTP joue un rôle clé dans la transition vers une bioéconomie circulaire.
