Un consortium pour réduire les PFAS

Le consortium est constitué de trois laboratoires alsaciens du CNRS : le laboratoire d’innovation moléculaire et applications (LIMA), l’institut de science des matériaux de Mulhouse (IS2M) et l’institut Charles Sadron (ICS), du Centre technique des industries mécaniques (Cetim) et de l’industriel APS Coating Solutions. La création de ce consortium s’inscrit dans le contexte du projet actuellement à l’étude au niveau européen de réglementation restrictive sur les PFAS, dits « polluants éternels » en raison de leur persistance dans l’environnement et de leurs impacts sanitaires potentiels.
Face à ces enjeux, la France applique progressivement des mesures d’interdictions d’utilisation, avec une première phase en vigueur depuis le 1er janvier 2026 concernant les cosmétiques, les farts et les textiles d’habillement.

Une place stratégique
Les PFAS occupent une place stratégique dans de nombreux secteurs industriels (chimie, agroalimentaire, médical, pharmaceutique, mécanique) grâce à leurs propriétés facilitant le glissement pour de nombreuses applications dans des environnements exigeants. Or, le frottement et l’usure représentent un enjeu économique majeur. Dès les années 1990, les coûts liés à l’usure et aux frottements étaient estimés à 26 milliards d’euros et les pertes liées aux frottements pourraient aujourd’hui être réduites de plusieurs dizaines de milliards d’euros par an.
Même si le recours aux composés fluorés contribue largement à limiter ces pertes, leur statut de PFAS impose aux industriels d’anticiper la transition réglementaire afin de développer des alternatives capables de maintenir des niveaux de performance équivalents aux solutions actuelles.

Un programme de recherche structurant
Trois laboratoires du CNRS et un laboratoire du Cetim, aux expertises complémentaires, sont mobilisés au cœur de ce projet. Le Laboratoire d’Innovation Moléculaire et Applications intervient en amont, en concevant et en synthétisant de nouvelles briques moléculaires destinées à remplacer les PFAS, qu’elles soient fluorées sans PFAS ou entièrement dénuées d’atomes de fluor.
Morgan Donnard, directeur adjoint du LIMA : « Nous avons la chance de faire interagir plusieurs disciplines sur ce projet. Le fait de pouvoir confronter rapidement nos choix aux étapes suivantes du développement nous permet d’orienter notre recherche, et la structure de nos monomères, de manière plus efficace en vue de l’usage industriel final visé. » Ces premières formulations sont ensuite étudiées par l’Institut de Science des Matériaux de Mulhouse, qui les transforme en matériaux et en revêtements exploitables, en testant différentes méthodes de mise en forme.
Vincent Roucoules, directeur de l’IS2M : « Notre rôle est de transformer une formulation chimique en matériau performant et prêt à l’usage. En testant dès le départ plusieurs procédés de polymérisation et de dépôt, thermiques, photochimiques ou assistés par plasma, nous évaluons rapidement la faisabilité et la reproductibilité des solutions envisagées. »
L’institut Charles Sadron, en collaboration avec le CETIM, évaluera les propriétés tribologiques et mécaniques des matériaux produits par le LIMA et l’IS2M, ainsi que la stabilité thermique, la résistance chimique et l’énergie de surface.
Christian Gauthier, professeur équipe MIM de l’ICS : « Nous allons pouvoir mettre en œuvre nos savoir-faire et notre parc instrumental au service de la mesure des performances des matériaux que nos partenaires chimistes vont développer. Le consortium imaginé regroupe toutes les compétences pour trouver des solutions pour répondre à cette question scientifique et sociétale. »

Durer dans le temps
Fabien Lefebvre, conseiller scientifique à la direction de la recherche du Cetim : « Remplacer les PFAS ne consiste pas uniquement à changer de matériau. Il faut s’assurer que les solutions développées durent dans le temps et répondent aux contraintes réelles des applications industrielles. Nos travaux permettent de mesurer concrètement les performances et d’orienter les choix techniques du projet en apportant nos compétences tribologiques et d’ingénierie de surface reconnues, dans le monde des polymères et de l’industrie productrices ou utilisatrices de dépôts autolubrifiants. »
Enfin, APS Coating Solutions intervient sur la définition des cas d’usage, la mise à disposition de référentiels de performance de différents secteurs industriels, l’identification des contraintes d’application et l’industrialisation des procédés de dépôts. Philippe Spilers, directeur de site chez APS Coating Solutions : « Nous mettons au service de ce projet notre expertise en matière de formulation et d’application de revêtements fins à vocation tribologique, notamment dans des secteurs de haute performance comme l’aéronautique, le spatial ou la défense afin d’assurer un transfert efficace vers l’industrie. »
La coordination est assurée en parallèle par le Carnot MICA et le Carnot Cetim, qui jouent un rôle clé pour accélérer le projet, faciliter les montages contractuels et organiser les interactions entre les acteurs, afin de sécuriser le transfert vers l’industrie. Les travaux de recherche s’étendent en effet de la chimie à l’application industrielle.

Évidence scientifique
Stéphane Le Calvé, directeur du Carnot MICA : « Ce projet s’est monté très vite parce qu’il répond à une évidence scientifique et industrielle : le monde a besoin d’alternatives aux PFAS. En Alsace, nous disposons déjà, sur un même territoire, de toutes les expertises nécessaires pour avancer rapidement, de la chimie aux essais de performance. Le Carnot MICA joue pleinement son rôle d’accélérateur en structurant le partenariat et en sécurisant les conditions du transfert. Ce programme s’inscrit dans des travaux de recherche de longue durée, portés par des équipes aux profils et aux générations complémentaires. »
Le projet s’articulera autour de trois thèses complémentaires, conçues pour produire de nouveaux matériaux antifriction et évaluer leur viabilité industrielle. Financées par le Cetim, les deux premières thèses ont été lancées en novembre 2025. La troisième thèse, dont le lancement est prévu en 2026, sera prise en charge par APS Coating Solutions à travers une thèse CIFRE (ANRT).
La thèse 1 (nov. 2025) : « Conception de monomères fluorés "non-PFAS” et étude de leur polymérisation et dépôts selon divers méthodologies (photochimique/ thermique/ plasma).» La thèse 2 (nov. 2025) : « Performance tribologique + transfert/ industrialisation. La thèse 3 (2026) : « Conception de monomères non fluorés porteurs d’autres hétéroéléments et étude de leur polymérisation et dépôts selon divers méthodologies (photochimique/ thermique/ plasma). »

Des perspectives sur le long terme
Au-delà des travaux en cours, le consortium vise à sécuriser la continuité industrielle face aux restrictions potentielles de l’utilisation des PFAS, accélérer la mise en conformité réglementaire et transférer les technologies vers des applications concrètes. L’objectif est de démontrer des performances pertinentes en conditions réelles, avec des revêtements reproductibles et adaptés aux contraintes industrielles.
Philippe Spilers, directeur de site chez APS Coating Solutions : « Pour APS Coating Solutions, il est primordial de maintenir une qualité constante pour nos clients. Cela implique des revêtements fiables, durables et compatibles avec les mêmes contraintes d’usage que les solutions existantes. En nous engageant dans ce projet, nous sécurisons une trajectoire de substitution connectée au terrain, avec des comparaisons directes à nos solutions de référence. »
À moyen et long terme, les partenaires envisagent d’inscrire cette collaboration dans la durée, avec l’élargissement du consortium à d’autres partenaires, la création d’un laboratoire commun et le lancement de nouveaux programmes dédiés à la substitution des PFAS. Des financements complémentaires, nationaux, européens et industriels sont également à l’étude pour accélérer et élargir le périmètre du projet.