Fonctionnement thermique des planches de surf : matériaux, fabrication et impact environnemental

Le surf, un sport nautique emblématique, repose sur un équipement essentiel : la planche de surf. Bien que l'image du surfeur écolo soit répandue, la réalité est que la fabrication des planches de surf a un impact environnemental significatif. Cet article explore le fonctionnement thermique des planches de surf, les matériaux utilisés, le processus de fabrication et les alternatives écologiques émergentes.

Le noyau de la planche de surf : un élément central

Le noyau est la partie centrale d'une planche de surf, déterminant sa forme, ses performances et son prix. Il assure principalement la flottabilité et une certaine résistance globale de la planche de surf, mais il n'a aucune résistance aux impacts externes, à la pression sur une petite surface et à l'érosion par l'eau de mer.

Les matériaux traditionnels du noyau

Bois : Les planches de surf d'origine étaient de longues planches en bois, entièrement en bois pur et très épaisses. Aujourd'hui, les planches de surf en bois sont rares.
PS (Polystyrène) : Le PS est léger et a une flottabilité élevée, mais sa résistance est très faible. Il est généralement utilisé pour les planches de surf récréatives pour enfants, les planches de surf mi-longues ou les planches de surf pour débutants.
EPS (Polystyrène Expansé) : L'EPS est un matériau avancé du PS, également connu sous le nom de polystyrène haute densité. C'est un matériau en mousse haute densité léger et très résistant. Les chutes d'EPS peuvent être recyclées et réutilisées et sont relativement respectueuses de l'environnement. Cependant, comme il est très difficile de façonner artificiellement l'EPS, la plupart des planches de surf EPS sont produites par moulage à la machine. Par conséquent, la forme des planches de surf EPS dépend du moule du fabricant, ce qui rend difficile la personnalisation en petits lots. La forme et la fonction des planches de surf seront limitées. La résine polyester (utilisée pour les planches PU) n’est pas compatible avec le polystyrène par rapport à la mousse PU.
PU (Polyuréthane) : Le PU est un matériau en mousse polymère synthétique offrant une bonne flexibilité et durabilité. En même temps, il confère à la planche de surf une plus grande résistance à la torsion. Le matériau PU est extrêmement nocif pour l'environnement. En plus des chutes après moulage qui ne peuvent pas être recyclées, le taux de décomposition du PU dans la nature est également extrêmement lent. Le noyau de la planche en PU présente une plasticité extrêmement élevée pendant le processus de production. Il est généralement formé à la main et peut être personnalisé à n'importe quelle longueur appropriée et à n'importe quelle forme et fonction spéciales. Bien que dans des circonstances normales, les matériaux PU soient très durables, si la couche d'emballage extérieure est endommagée en raison de rayures ou de fissures, le noyau de la planche en PU absorbera toujours de l'eau et vieillira rapidement, ce qui peut provoquer l'éclatement de la mousse, le jaunissement ou la fragilisation. Les performances de compression du PU sont relativement insuffisantes.
XPS (Polystyrène Extrudé) : Le noyau de la planche en XPS n'absorbe pas l'eau, est facile à former et présente une courbe de déflexion constante, tout en étant plus respectueux de l'environnement que le PU. La densité du noyau de la planche XPS est similaire à celle du matériau PU, légèrement supérieure à celle de l'EPS. En raison de la bonne hydrophobicité du XPS, même si le noyau endommagé de la planche de surf est exposé à l'eau de mer, le matériau XPS ne prendra pas de poids ou ne vieillira pas en raison de l'absorption d'eau. Cependant, cela rend également plus difficile l'installation de la couche d'enveloppe extérieure.
Mousse structurelle PMI : La mousse structurelle PMI est une mousse rigide à cellules fermées fabriquée à partir d’un copolymère d’acide méthacrylique (MAA) et de méthacrylonitrile (MAN). Il s’agit d’un nouveau type de matériau de mousse structurelle polymère offrant les meilleures performances globales à l’heure actuelle. Il a les caractéristiques de légèreté, de haute résistance et de résistance aux températures élevées/basses. La mousse PMI maintient des performances stables dans des environnements à haute température et présente une excellente résistance à l’énergie élevée. La résistance spécifique et le module spécifique du PMI sont supérieurs à ceux du PU et du PVC.

Couche d’enveloppement extérieure

Il s’agit de la couche protectrice enroulée autour du noyau de la planche.

Quille

Les planches de surf traditionnelles sont généralement équipées de quilles, qui non seulement améliorent la résistance de la planche de surf, mais l’empêchent également de se déformer.

Fabrication des planches de surf : étapes clés

La fabrication d'une planche de surf implique plusieurs étapes clés, chacune contribuant à la performance et à la durabilité de la planche.

Dessin des plans : La première étape consiste à dessiner la planche de tes rêves. Durant cette étape tu pourras laisser libre cours à ton imagination pour dessiner le stringer (profil de ta planche) ainsi que l’outline (contour vu du dessus). Pour te faciliter la tâche, il existe des logiciels qui te permettront de modéliser ta planche en 3D.
Préparation du pain de mousse : Découper le pain de mousse en deux, placer le stringer entre les deux parties puis les recoller. Le choix du stringer n’est pas à négliger car en fonction des propriétés du bois sélectionné, la planche sera plus ou moins flex.
Shape : Transformer ton bloc de mousse pour faire apparaître progressivement les lignes que tu avais imaginé est certainement l’une des étapes les plus jouissives du processus de fabrication d’une planche de surf.
Stratification : Appliquer plusieurs couches de tissu de fibre de verre imprégnées de résine sur le noyau en mousse pour assurer l'étanchéité et la résistance. Le principe consiste à appliquer une couche en dessous (car moins soumise aux enfoncements) et deux couches au-dessus. Pour plus de solidité tu peux stratifier avec 3 couches dessus et 2 couches dessous par exemple. Les tissus utilisés pour le surf ont deux types de grammage : 125 g/m² (4 oz) et 200 g/m² (6 oz).
Pose des boîtiers d’ailerons et du plug de leash : En fonction de la configuration choisie (single, twin, thruster, quad), tu vas dessiner sur la carène de ta planche l’emplacement des boitiers.
Glaçage ou hoat coat : Cette étape finale consiste à passer une dernière couche de résine pour apporter un rendu lisse et uniforme. L’objectif principal de cette couche est d’éviter de poncer directement le tissu en fibre de verre et donc garantir une parfaite étanchéité et un résultat esthétique.

Impact environnemental et alternatives écologiques

La fabrication des planches de surf a un impact environnemental non négligeable, principalement en raison de l'utilisation de matériaux dérivés du pétrole et de procédés de fabrication énergivores.

Matériaux polluants : 95 % des matériaux qui composent une planche sont issus de l’industrie pétrochimique, ce qui génère des déchets toxiques et des émissions de composés organiques volatils (COV). Les matières non recyclables (PU, résines…) contribuent également à la pollution.
Transport : Les planches de surf parcourent souvent des milliers de kilomètres avant d'atteindre l'océan, ce qui augmente leur empreinte carbone.

Alternatives écologiques

Face à ces préoccupations, des alternatives écologiques émergent pour réduire l'impact environnemental des planches de surf.

Planches en bois : Le surf puise ses origines dans cette matière naturelle et renouvelable qu’est le bois.
Matériaux recyclés : L’impression 3D nous permet à la fois de proposer des planches composées à 95 % de plastiques recyclés (le surf est ensuite recouvert de fibre et de résine époxy bio-sourcé), avec à moyen terme l’ambition d’utiliser des déchets plastiques récupérés dans les océans, mais aussi de réduire les coûts de transports en réduisant au maximum les intermédiaires.
Résines bio-sourcées : Utilisation de résines époxy bio-sourcées à partir de matériaux renouvelables.
Planches en liège : Des structures plus petites comme Notox proposent des planches eco-responsables en liège.

Le jet surf : une alternative motorisée

Le jet surf est un nouveau sport qui combine les sensations du jet ski et du surf. Il s'agit d'une planche motorisée qui permet de surfer sans vagues.

Caractéristiques du jet surf

Moteur thermique : Un moteur thermique réduit est intégré à la planche et fonctionne grâce à du mélange comme pour les tondeuses à gazon.
Vitesse : Une planche de jet surf peut aller jusqu’à 60 km/h sur l’eau.
Prix : En fonction des matériaux utilisés et des gammes de produits cela coûte entre 3 500 et 20 000 €.

Efoil : voler au-dessus de l'eau

L'efoil (ou electric foil) signifie « foil électrique ». Il s’agit donc d’un surf electrique, mais avec la particularité qu’il vous permet de voler au-dessus de l’eau !

Planche de surf à assistance électrique

La toute première planche de surf à assistance électrique, conçue par les équipes de la start-up Kahe Surf, basée à Lacanau (Gironde), se veut la plus simple possible d’utilisation. L’assistance s’arrête dès qu’elle détecte que le surfeur est debout sur une vague, pour le laisser surfer naturellement. En revanche si la vague est trop molle, l’assistance le détecte aussi et reste en marche, ce qui permet de surfer une vague qui normalement ne le serait pas. En cas de chute à l’eau, l’assistance électrique s’arrête automatiquement.

Comprendre le fonctionnement thermique d'une planche de surf : matériaux, fabrication et impact environnemental