En août 1941, Henry Ford frappait à la hache le coffre d’un étrange prototype sous les caméras. La tôle ne cédait pas, car ce n’était pas de la tôle : la carrosserie était faite d’un plastique contenant apparemment des fibres de chanvre. Près d’un siècle plus tard, les fibres naturelles font leur retour dans les automobiles, cette fois dans les véhicules de série de BMW, Mercedes et Porsche. L’histoire des voitures en chanvre s’étend d’un coup de relations publiques d’avant-guerre aux biomatériaux ultra-modernes qui réduisent le poids et les émissions.
📑 Inhaltsverzeichnis
- Le rêve de Ford : une carrosserie sortie des champs
- Pourquoi le chanvre a du sens dans la construction automobile
- Renaissance des fibres naturelles chez BMW, Mercedes et Porsche
- Du kit au biocomposite : l’histoire du Renew
- Limites de la technologie : humidité, incendie et recyclage
- Questions fréquentes
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Le rêve de Ford : une carrosserie sortie des champs
Le prototype connu sous le nom de « Soybean Car » a été présenté le 13 août 1941 lors des Dearborn Days. Sur un châssis tubulaire en acier reposaient quatorze plaques de plastique d’environ six millimètres d’épaisseur. Le véhicule pesait environ 900 kilogrammes, soit un tiers de moins qu’une carrosserie en acier comparable. C’est justement cet avantage de poids qui motivait Ford, car moins de masse signifie moins de consommation et une charge utile plus importante.
Il est impossible de confirmer avec certitude si le chanvre était vraiment présent dans les plaques. La formule originale n’a pas été conservée. Les représentations populaires parlent d’un mélange de soja, de blé, de chanvre, de lin et de ramie. Lowell E. Overly, qui a largement participé à la construction, décrivait cependant le matériau comme une fibre de soja dans une résine phénolique avec du formaldéhyde. Les matériologues estiment qu’il s’agissait probablement d’un plastique phénolique conventionnel similaire au célèbre bakélite. Le 13 janvier 1942, Ford a reçu un brevet pour la construction d’une carrosserie en plastique.
Le véhicule n’a jamais atteint la production de série. L’entrée en guerre des États-Unis a amené l’industrie à se convertir à la production d’armements, et le projet a disparu. L’expérience de Ford n’en restait pas moins un symbole frappant montrant que les véhicules n’ont pas besoin d’être en métal. Si l’importance du chanvre était si souvent soulignée, c’était moins une question de faits que de fascination pour une plante qui jouait déjà de nombreux rôles industriels à l’époque. Ford poursuivait également un objectif agropolitique : l’industrie automobile devait ouvrir de nouveaux marchés à l’agriculture américaine et rendre les usines moins dépendantes de l’acier qui se raréfiait.
Pourquoi le chanvre a du sens dans la construction automobile
L’attrait des fibres de chanvre réside dans leur rapport rigidité-poids. En tant que renfort dans une matrice plastique, elles peuvent atteindre une rigidité similaire à celle de la fibre de verre, tout en étant nettement plus légères. Les pièces fabriquées à partir de tels composites de fibres naturelles sont généralement trente à quarante pour cent plus légères que les pièces comparables en plastique renforcé de fibres de verre. Un poids moins important réduit la consommation des véhicules à moteur thermique et prolonge l’autonomie des voitures électriques.
S’ajoute à cela le bilan écologique. Le chanvre pousse en une seule saison, fixe le dioxyde de carbone pendant sa croissance et nécessite peu de traitement phytosanitaire. Lorsqu’une fibre naturelle remplace une fibre d’origine pétrochimique, le besoin en matières premières fossiles d’une pièce diminue considérablement. Selon les données des fabricants, l’utilisation de plastique dans les revêtements intérieurs peut être réduite de jusqu’à soixante-dix pour cent et la charge CO2 associée de jusqu’à soixante pour cent. Ces chiffres concernent des pièces individuelles et non l’ensemble du véhicule, mais ils illustrent la direction prise. Face à des normes d’émissions de flotte de plus en plus strictes et à une demande croissante de matériaux durables, chaque gramme économisé et chaque kilogramme de plastique pétrolier évité gagne en importance.
L’utilisation polyvalente de la fibre n’est pas un cas particulier pour l’industrie automobile. De la construction à l’étanchéité, la plante trouve des applications industrielles, comme le montre notre article sur l’étanchéité des tuyaux d’eau avec du chanvre. Dans le véhicule, la fibre se retrouve surtout là où la rigidité et le faible poids sont plus importants qu’une surface impeccable à la vue, c’est-à-dire dans les pièces porteuses situées derrière le revêtement proprement dit.
Renaissance des fibres naturelles chez BMW, Mercedes et Porsche
Contrairement à l’époque de Ford, les fibres naturelles sont aujourd’hui un élément permanent des véhicules modernes. BMW a déjà utilisé le chanvre et les fibres apparentées dans les modèles i3 et i8 pour les revêtements de portes et les supports de tableau de bord. Pour la voiture de course M4 GT4, le fabricant a remplacé pratiquement tous les éléments précédemment fabriqués en plastique renforcé de fibres de carbone par des composites de fibres naturelles, ce qui en fait un exemple d’utilisation cohérente de ces matériaux dans le sport automobile.
Mercedes-Benz intègre également des fibres naturelles dans les composants de l’habitacle pour réduire le poids et améliorer la durabilité. Porsche, quant à elle, a utilisé dans le 718 Cayman en version GT4 Clubsport des portes et un aileron arrière fabriqués à partir d’un mélange de lin et de chanvre à la place de la fibre de carbone pure. Il est donc clair que les composites de fibres naturelles ne sont plus un phénomène marginal, mais ont trouvé leur place dans les véhicules de prestige et de sport automobile.
Cette évolution s’inscrit dans une tradition plus longue. Comme le chanvre a régulièrement été utilisé dans la construction automobile au cours des décennies, notre aperçu du chanvre dans l’industrie automobile l’illustre. Le fil conducteur reste toujours le même : des pièces plus légères à un coût raisonnable et avec un meilleur bilan environnemental.
Du kit au biocomposite : l’histoire du Renew
Pour savoir jusqu’où on peut pousser la proportion de fibres, il faut se tourner vers l’Américain Bruce Dietzen. Inspiré par le livre de Jack Herer « The Emperor Wears No Clothes », il a construit à partir de 2015 une voiture de sport dont la carrosserie et l’intérieur sont composés d’environ soixante-cinq pour cent de chanvre tissé et de trente-cinq pour cent de bioépoxy. La base était une Mazda MX-5 de première génération évidée. Le résultat, Dietzen l’a appelé « Renew ».
Dietzen affirme que ses panneaux de chanvre sont beaucoup plus résistants aux chocs que la tôle d’acier et encaissent mieux les bosses. Ces affirmations proviennent du constructeur lui-même et ne sont pas des valeurs de test indépendantes sur banc, mais elles montrent vers quoi la technologie tend. Le Renew est resté un projet de petite série et de démonstration qui a surtout fait une chose : ramener l’ancienne idée des voitures en chanvre dans la conscience publique et l’associer à l’idée de neutralité carbone.
La différence entre les fabricants de série et un projet comme Renew réside dans l’ambition. Là où BMW et Porsche utilisent la fibre de manière ciblée dans des pièces individuelles pour obtenir des avantages mesurables, Dietzen a tenté de fabriquer la plus grande partie possible de la voiture à partir de matières premières renouvelables. Les deux approches poursuivent le même objectif sous des angles différents.
Limites de la technologie : humidité, incendie et recyclage
Aussi convaincants que soient les avantages, les composites de fibres naturelles présentent des faiblesses évidentes. Les fibres de chanvre sont hydrophiles, c’est-à-dire qu’elles attirent l’eau. Lorsqu’elles absorbent l’humidité, elles peuvent gonfler, perdre en précision dimensionnelle et affaiblir l’adhésion entre la fibre et la matrice plastique. C’est pourquoi elles sont de préférence utilisées dans l’espace intérieur protégé et moins sur les surfaces extérieures fortement exposées aux intempéries.
En matière de comportement au feu également, les fibres naturelles sont inférieures aux matériaux conventionnels. Leur résistance au feu et leur stabilité thermique moins importantes limitent leur utilisation à haute température, ce qui nécessite des traitements ignifugeants. De plus, elles n’atteignent souvent pas la résistance aux chocs et en traction des composites en fibre de verre, ce qui limite le choix des pièces appropriées.
Le bilan du recyclage est ambigu. Les fibres naturelles pures sont biodégradables, mais la plupart des composites lient la fibre à des résines thermodurcies qui sont difficiles à séparer à nouveau. À la fin de sa vie, beaucoup de revêtements intérieurs se retrouvent donc dans l’incinération. Tout compte fait, les fibres naturelles brûlent plus proprement que les plastiques pétroliers purs, et la recherche travaille sur des matrices complètement biodégradables. Le chanvre joue aussi un rôle en dehors de la carrosserie dans la mobilité de l’avenir, notamment dans le stockage d’énergie, comme le décrit notre article sur les batteries de chanvre pour les voitures électriques. Les voitures en chanvre sont donc moins une curiosité du passé qu’un élément d’une technologie automobile plus durable.
Questions fréquentes
La voiture de Henry Ford était-elle vraiment faite de chanvre ?
C’est incertain. Le prototype présenté en 1941 portait des plaques en plastique sur un châssis en acier. On ne peut pas confirmer si des fibres de chanvre y étaient contenues, car la formule n’a pas été conservée. Un constructeur impliqué a parlé de fibre de soja dans une résine phénolique. Les experts considèrent qu’un plastique ressemblant au bakélite est probable.
Quels constructeurs automobiles utilisent aujourd’hui des fibres de chanvre ?
BMW utilise le chanvre et les fibres apparentées dans des modèles comme l’i3, l’i8 et la M4 GT4. Mercedes-Benz intègre les fibres naturelles dans les composants de l’habitacle. Porsche a utilisé dans la 718 Cayman GT4 Clubsport des pièces fabriquées à partir d’un mélange lin-chanvre. L’accent est généralement mis sur les revêtements, les supports et les pièces de sport.
Combien de poids une pièce fabriquée à partir d’un composite de chanvre économise-t-elle ?
Les pièces fabriquées à partir de composites de fibres naturelles sont souvent trente à quarante pour cent plus légères que les pièces comparables en plastique renforcé de fibres de verre. Pour les revêtements intérieurs, l’utilisation de plastique peut être réduite de jusqu’à soixante-dix pour cent selon le fabricant. Moins de poids signifie une consommation réduite ou une plus grande autonomie.
Quels sont les plus grands inconvénients du chanvre dans l’automobile ?
Les fibres naturelles absorbent l’humidité, ce qui peut entraîner un gonflement et une mauvaise adhésion. Leur comportement au feu et leur stabilité thermique sont inférieurs à ceux des fibres synthétiques. De plus, les composites thermodurcis sont difficiles à recycler. C’est pourquoi le chanvre se trouve généralement dans l’espace intérieur protégé.
Existe-t-il une voiture fabriquée presque entièrement en chanvre ?
Sollten Autohersteller mehr Hanf-Biokomposite in Fahrzeugen verwenden?
La plus proche est le Renew de Bruce Dietzen. Sa carrosserie est composée d’environ soixante-cinq pour cent de chanvre tissé et de trente-cinq pour cent de bioépoxy, construite sur une Mazda MX-5 modifiée. Il s’agit d’un projet de démonstration, non d’un véhicule de série.
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