13. Le dilemme des fabricants d’isolants

L’oxyde de calcium et l’oxyde de sodium ne sont pas des additifs que l’on raye d’une formulation comme un pigment colorant. Depuis les débuts de la fabrication du verre, ils sont des constituants essentiels du bain de fusion à partir duquel les fibres sont étirées ou centrifugées.

La composition de ce bain de fusion n’est pas nouvelle. Le verre silico-sodo-calcique est le type de verre connu le plus ancien ; il est attesté depuis la fin de l’âge du bronze en Mésopotamie et en Égypte et reste le type dominant du deuxième millénaire avant Jésus-Christ jusqu’à l’époque moderne. Le fondant a d’abord été fourni par le natron, puis par les cendres de plantes, deux sources de sodium ; la chaux y entrait par du sable calcaire, par des coquilles ajoutées ou par du calcaire et se situait typiquement entre 5 et 10 pour cent. Sa fonction est la même qu’aujourd’hui : elle abaisse la solubilité du verre dans l’eau. [80]

La fibre qui en est issue est plus récente. La laine de laitier et de roche a été produite pour la première fois en 1840 au pays de Galles ; en Angleterre, des exploitations commerciales ont fonctionné jusqu’en 1885, en Allemagne peu après, et la première usine commerciale à connaître le succès aux États-Unis est entrée en service en 1897. La laine de verre a suivi en 1932 avec le procédé de soufflage à la vapeur chez Owens-Illinois ; en 1938 en est née la Owens Corning Fiberglas Corporation. [81, 82]

L’étirage d’un fil à partir de verre visqueux était en revanche déjà connu en Égypte et à Venise. Ce qui a été repris n’est donc pas la machine, mais la formulation : un fil ne peut être étiré que depuis un bain de fusion présentant la viscosité appropriée à une température maîtrisable. C’est précisément à cela que servent l’oxyde de sodium et l’oxyde de calcium.

Chimiquement, ils agissent comme modificateurs de réseau. Ils rompent le réseau de dioxyde de silicium, abaissent la viscosité et la température de fusion et rendent le bain de fusion transformable. L’oxyde de sodium est à cet égard le fondant classique, l’oxyde de calcium stabilise en outre la résistance chimique du verre solidifié. Sans ces oxydes, le dioxyde de silicium pur resterait un matériau qui ne fond que bien au-dessus de 1700 °C.

À cela s’ajoute le volet des matières premières. Le calcin, c’est-à-dire le verre sodo-calcique issu du circuit de l’emballage, est une matière d’entrée essentielle de la fabrication de la laine de verre. Il apporte nécessairement du calcium et du sodium. Pour la laine de roche, le calcaire et la dolomie fournissent les mêmes oxydes ; pour les laines AES biosolubles, la base alcalino-terreuse donne même son nom au produit et conditionne la biosolubilité.

Le problème ne réside donc pas dans un ajout, mais dans la classe de matériaux et dans la chaîne d’approvisionnement. Lorsque les oxydes basiques sont désignés comme partenaires de réaction de la formation de chromates, cela ne concerne pas un produit, mais le fondement d’une grande partie de l’isolation haute température actuelle.

Et même si la formulation était modifiée, un second problème subsisterait. Moins d’oxydes basiques signifie une température de fusion plus élevée. La technique d’installation existante, les cuves, le garnissage réfractaire et la conduite de l’énergie, est dimensionnée pour les températures pratiquées jusqu’ici. Une conversion ne serait pas une question de formulation, mais un investissement dans les installations.

Des fibres sans oxydes basiques notables existent néanmoins, et cela depuis des décennies. Les fibres à haute teneur en silice avec plus de 95 pour cent de dioxyde de silicium, les fibres de silicate d’aluminium dans le système Al₂O₃-SiO₂ et les fibres polycristallines d’oxyde d’aluminium, filées non pas à partir du bain de fusion mais d’une solution précurseur puis cuites, se passent de fondant. La différence ne réside pas dans la chimie, mais dans le parc d’installations : température de fusion plus élevée, autres cuves, autre garnissage réfractaire, consommation d’énergie plus élevée, débit plus faible.

Au vu de cet arrière-plan, la réticence des leaders actuels du marché à l’égard de la formation in situ est compréhensible. Elle peut aussi être une forme d’autoprotection. Compréhensible ne veut toutefois pas dire sans conséquence, car l’évaluation d’un danger ne dépend pas du coût de son élimination.

La question qui traverse cette expertise se pose ainsi ici de la manière la plus aiguë : à partir de quand sait-on qu’on ne peut plus ne pas le savoir ?