Le nom de projet «Long Beach» est le résultat d’un jeu de mots polyglotte. Il fait référence aux panneaux OSB («oriented strand board»), qui sont produits avec de longs copeaux. Comme le terme «strand» utilisé dans le nom anglais signifie «plage» en allemand, ces «longs copeaux» ont été renommés «Long Beach», bien que le projet n’ait aucun lien avec la ville californienne du même nom. Le but est de parvenir à un matériau d’un type nouveau, à base de bois, en utilisant de longs copeaux et déchets de bois, comme pour l’OSB, mais avec des propriétés améliorées, de manière à pouvoir remplacer les lamelles de bois massif dans les panneaux de lamellé-croisé (Illustration 1). Il s’agit donc de transformer des assortiments de bois de mauvaise qualité en produits de construction de haute qualité, par pressage du bois. L’idée est que si le bois est pressé plutôt que coupé, les faisceaux de fibres se séparent le long des structures du bois et conservent donc leur résistance naturelle. Avec un procédé de coupe, en revanche, les fibres sont sectionnées en plusieurs parties et perdent une partie de leur résistance. Le pressage offre ainsi certains avantages: on peut utiliser des assortiments de bois mince ou courbe, et non plus seulement du bois de tronc dont le diamètre dépasse un certain seuil. Le taux d’utilisation du bois avoisine ainsi 100 %, seule l’écorce ne peut être employée dans les panneaux. Les éléments de bois produits présentent des propriétés nettement améliorées par rapport aux «copeaux» comparables utilisés pour les panneaux OSB.

Le projet est mené en collaboration avec Scrimber CSC Schweiz AG, un spin-off de la société Timbagroup Holding AG. Le but de Scrimber CSC est de remplacer des produits de construction très demandés – surtout le béton armé – par des matériaux plus écologiques et de fournir ainsi une contribution à la construction émettant peu de CO₂, tout en accroissant la valeur ajoutée localement. Dans ce contexte, les panneaux de lamellé-croisé jouent un rôle important.

Pour l’instant, ce produit se fonde toutefois sur des lamelles de bois massif, ce qui le rend assez cher. En outre, la part de bois qui peut être exploitée n’atteint pas un niveau très élevé, parce que des lamelles rectangulaires doivent être sciées dans un tronc rond. C’est sur ce point que le nouveau produit développé doit améliorer les choses : du matériel brut bon marché – actuellement souvent abandonné en forêt ou utilisé comme bois d’énergie – doit être transformé en matériau de construction économique de bonne qualité, qui présente en outre certains avantages. Cela permet de remplacer de plus en plus de béton armé par des produits ménageant le climat.

La production d’éléments de bois pressé appropriés a posé de grandes difficultés à l’équipe de recherche. Malgré une analyse approfondie des installations de laboratoire et installations pilotes existant en Europe et en Amérique du Nord, il n’a pas été possible d’acquérir une machine existante. Actuellement, les éléments de bois pressé ne peuvent être produits qu’à petite échelle, en laboratoire (Illustration 2).

Le processus de pressage est crucial pour «Long Beach», raison pour laquelle un groupe de recherche de l’Institut des systèmes industriels intelligents a été associé au projet. Cette coopération interdisciplinaire doit faciliter la mise au point d’une nouvelle installation de laboratoire, qui permette de presser du bois de manière ciblée pour produire les éléments recherchés et disposer ainsi d’une quantité de matériau suffisante pour développer le produit. Il est important que le processus reste «contrôlable», ce qui veut dire qu’on doit pouvoir choisir la taille et la forme des éléments produits. Toutefois, comme celles-ci ne dépendent pas que de la machine, mais aussi des propriétés et de l’état du matériel brut (épaisseur des cernes, taux d’humidité, p. ex), la coopération interdisciplinaire offre précisément les ingrédients requis, avec un savoir technique pour le développement de la machine (institut I3S du département BFH-TI) et la compréhension du matériel brut utilisé et du produit visé (institut IWH du département BFH-AHB).

Le signal de départ de cette collaboration interdépartementale a déjà été donné. Les deux équipes ont pu discuter des connaissances et de la situation actuelle en matière de production d’éléments de bois pressé. Les scientifiques de l’IWH ont déjà réuni un ensemble de connaissances issues de projets réalisés à travers le monde ou de leurs propres essais. De premiers panneaux ont aussi pu être produits dans le Composite Lab sur le site de la BFH à la route de Soleure à Bienne, grâce à des matériaux mis à disposition (Illustration 3). Pendant ce temps, l’équipe de recherche de l’I3S a établi les premiers concepts et travaille actuellement à la mise au point de la machine. En parallèle, l’équipe de l’IWH réalise des essais de pressage sur une petite machine déjà ancienne, qui avait été construite initialement pour le roulage des métaux. Celle-ci a été acquise afin de produire des connaissances utiles au développement de la machine de pressage. Il s’agit surtout d’étudier l’impact de la géométrie du rouleau et de sa structure superficielle (dents, rainures, perforations, etc.) sur les éléments produits, ainsi que l’influence du matériel brut utilisé.

Le projet «Long Beach» offre des conditions optimales pour une coopération interdisciplinaire au sein de la BFH. Le département Technique et informatique BFH-TI fournit les connaissances spécialisées qui manquent au département Architecture, bois et génie civil BFH-AHB. La collaboration permet de construire une installation conforme aux besoins. Elle soutient aussi la mise en place de compétences de développement d’installations spéciales au département BFH-AHB et offre au département BFH-TI la possibilité de mettre en pratique son savoir-faire en matière d’installations.

À court terme, cette coopération est donc utile au projet, mais à plus long terme elle constitue un pas important dans la perspective du Campus Biel/Bienne commun aux deux départements.