Ford Hemp Body Car (1941)
14 mars 2016

          Henry Ford est un homme qui aime révolutionner le monde qui l’entoure, son nom restera attaché au fordisme qui consiste en une méthode de travail à la chaîne qu’il met en œuvre dans ses usines pour devenir le plus grand constructeur mondial d’automobiles. Egalement soucieux de son indépendance économique, Ford contrôle l’ensemble du processus de production d’une automobile sans intermédiaire. Et c’est cette maîtrise qui le conduit à réfléchir à de nouveaux matériaux pour ses automobiles, dont le chanvre pour la carrosserie, une idée concrétisée en 1941 avec la « Ford Hemp Body Car ».

    Avec le fordisme qu’il institue dans ses usines dès les années 1910, Henry Ford démocratise l’automobile : la production à la chaîne d’automobiles permet de diminuer le temps et les coûts de construction, et de réduire le prix de vente au final. La Ford T est ainsi écoulée à plusieurs millions d’exemplaires et Ford est rapidement présent sur l’ensemble des continents. Si Ford envahit le monde en implantant des usines ici et là, aux Etats-Unis, Ford se replie sur lui-même et sur son important complexe industriel de Dearborn dans le Michigan.

         Imaginez, dès les années 1920, Ford contrôle l’ensemble du cycle de production d’une automobile en partant de la matière première avec un recours très limité à d’autres entreprises. Ford est propriétaire de quelques mines, s’essaye aux plantations de caoutchoucs, dispose d’une entreprise de chemin de fer, d’une aciérie… Jamais un constructeur n’aura un tel développement dans la maîtrise du processus de fabrication d’une automobile.

        Ford dispose également de quelques exploitations agricoles et se met à la recherche de nouveaux matériaux pour les utiliser sur ses automobiles avec le postulat de départ que la production agricole produit certes des denrées alimentaires mais aussi des excédants. Dès les années 1910, le gluten de blé renforcé avec de l’amiante permet déjà de produire des boîtiers de protection du ressort de démarrage sur la Ford T ! Puis dans les années 1920, Ford s’intéresse au Soja dont l’huile qui en est extraite sert dans les peintures ou dans divers produits visqueux. Mais surtout, la farine de soja permet de produire du plastique, un matériaux qui s’avère léger et résistant.

            Nous sommes déjà dans les années 1930 et cette découverte intéresse au plus haut point Henry Ford, qui demande à une équipe d’ingénieurs de développer une voiture dont la carrosserie serait issue de produits naturels. Les chimistes de chez Ford essayent alors de trouver la meilleure composition pour concevoir un matériaux utile pour la carrosserie, celui-ci est réalisé en combinant la farine de soja aux fibres de chanvre. Le chanvre avait convaincu Henry Ford par son rendement sa croissance très rapide, il y voyait même à terme une ressource susceptible de remplacer le métal.

          Finalement, Ford tient son pari et présente sa voiture à carrosserie plastique le 14 Août 1941 à Dearborn , c’est la Ford Hemp Body Car. Certes, la voiture ne peut se passer du métal pour la châssis ou encore pour l’armature sur laquelle se greffa la carrosserie, car le plastique avait un défaut : la rigidité n’était pas assurée. Sur ce prototype, c’est en tout quatorze panneaux constitués de plastique naturel d’une épaisseur de 4,76mm qui forment la carrosserie, la voiture affiche un poids total de 1.043kg, soit un tiers de moins qu’une voiture en acier de taille équivalente. Aussi, la Ford Hemp Body Car s’équipe d’un V8 de 60Cv qui fonctionne avec de l’éthanol issu de la production de chanvre lui aussi !

          Quant à Henry Ford, il présente la carrosserie en plastique végétal comme un matériaux qui permet un gain de poids tout en étant plus léger que l’acier, d’ailleurs, il s’amuse à le prouver en frappant à la masse un élément de carrosserie réalisé en plastique sur sa voiture personnelle. Et quand on lui parle de prix, Henry Ford annonce que le plastique coûte certes plus cher à produire que l’acier, mais permet des économies sur la peinture et la finition. Quant à la commercialisation, Ford annonce qu’il pourrait produire une telle voiture dès 1943 à un prix de 900$ alors qu’un modèle équivalent était facturé 1.350$.

          Si tous les voyants semblaient au vert pour produire un tel véhicule, l’attaque de Pearl Harbor par les japonais marque l’engagement des Etats-Unis dans la seconde guerre mondiale, l’industrie américaine se convertie pour fournir l’effort de guerre. Ceci envoie la Ford Hemp Body Car aux oubliettes. Et si une production aurait pu être lancée après guerre, le lobby des aciéristes se protégea et fit passer une loi contre la culture du chanvre, une plante assimilée à une drogue… Quant à la Ford Hemp Body Car, elle aurait été détruite au cours d’une accident… Non, n’y voyons pas de cause à effet !

A propos de la voiture d’Henry Ford

Dans les années 1910, Henry Ford a expérimenté l’emploi des matériaux agricoles dans la fabrication des automobiles. Ford était en partie motivé par le désir de trouver des demandes non alimentaires pour les excédents agricoles, qui existait déjà alors comme aujourd’hui. Il a essayé beaucoup de ressources agricoles, y compris le blé.
Des boîtiers de protection du ressort de démarrage pour les Ford T modèle 1915 ont été faites à partir d’une résine de gluten de blé renforcée avec des fibres d’amiante. Par la suite, il s’est concentré sur le soja et dans les années 20, il a commencé à promouvoir les produits de soja en chaque occasion. Il a recruté Robert Boyer, un jeune chimiste, pour mener la recherche. Dans les années suivantes, des utilisations ont été trouvées pour l’huile de soja dans les peintures et les émaux d’automobile, dans des produits de remplacement du caoutchouc et dans la production du glycérol pour les amortisseurs. Des solutions visqueuses de protéine de soja ont été extraites et "placées" dans un bain de formaldéhyde afin de former des fibres pour un tissu de tapisserie. Mais, pour Ford l’intérêt majeur était dans la farine de soja transformée en plastiques. La farine de soja est ce qui est laissé après que du soja soit écrasé ou rectifié dans les flocons et l’huile de soja extraite au moyen d’un solvant d’hydrocarbure. La farine de soja est composée d’environ 50% de protéine et de 50% de cellulose, d’hydrate de carbone principalement. Les compositions des plastiques du soja de Ford et les méthodes pour leur traitement ont évolué avec le temps et changé selon l’application. En général, le noyau de résine était fait en farine de soja mise à réagir avec du formaldéhyde pour produire de la protéine réticulée (réminiscence des plastiques de caséine et de la corne animale) mais pour une solidité supplémentaire et la résistance à l’humidité, du phénol ou de l’urée était rajoutée à la protéine. La résine ainsi produite était composée d’une partie de formaldéhyde de phénol (ou formaldéhyde d’urée) et d’une partie réticulée de la protéine de soja ; la farine de soja n’était pas plus qu’un remplisseur.

La cellulose et d’autres hydrates de carbone qui faisaient partie de la farine de soja entraînaient de la condensation. Comme remplisseurs, il additionna jusqu’à 50% à 60% de cellulose de CHANVRE, de la farine de bois ou de la pulpe de pin, du coton, du lin textile, du ramie et même du blé. Le mélange final était d’environ 70%de cellulose et de 10% à 20% de farine de soja. Quand une résistance supplémentaire est devenue nécessaire, des fibres de verre ont été également employées. Des pressions et des températures relativement basses ont été employées dans le processus de fabrication. Des plastiques de farine de soja ont été employés pour un nombre croissant de parties d’automobile, de portes, de boîte à gants, de levier de changement de vitesse, de boutons de klaxon, de pédales d’accélérateur, de têtes de distributeur, de décorations intérieure, de roues de direction, de panneaux de tableau de bord, et par la suite d’un couvercle extérieur pour la plate-forme arrière du prototype. Enfin, Ford a donné le signal pour produire un prototype "voiture en plastique," comprenant une carrosserie entièrement en plastique. La carrosserie était composée de quatorze panneaux en plastique fixés à une armature tubulaire soudée (au lieu de l’armature parallèle usuelle en double T). Les panneaux et le cadre pesaient chacun environ 113 kilos. Le poids total de l’automobile était de 1.043 kilos, approximativement deux tiers du poids d’un modèle en acier de taille comparable.

Henry Ford teste sa première voiture
De quoi était-elle faite ?
De matériaux à base de plantes-incluant du chanvre
"la hache a rebondi, il n’y avait pas de bosse"

Ford, un maître à produire de la publicité, a lancé le prototype en grande pompe en 1941. Mais, après fin 41, Ford n’a plus donné de publicité "à la voiture en plastique". Les raisons sont inconnues, mais ses contacts dans le média, la force de l’organisation de DuPont et la deuxième guerre mondiale sont susceptibles d’avoir joué un rôle. En outre, la technologie n’était pas encore bien développée et les options limitées. Les plastiques sont devenus plus communs, mais les plastiques provenant de ressources renouvelables ont été mis au placard. C’est là que Hemp Plastic poursuit les projets de recherche et les collaborations pour revisiter et renouveler l’utilisation des plastiques à base de plantes.

Dès les années 1930, Henry Ford avait mis ses ingénieurs au défi de développer une voiture 100 % naturelle, et ils y sont arrivés en 1941 ! Mais trop en avance sur son temps, le projet de voiture en chanvre a été enterré avec l’entrée des Etats-Unis dans la seconde Guerre Mondiale.

À l’heure où constructeurs et équipementiers nous vantent les mérites des matériaux bio-sourcés dans les voitures du futur, force est de constater que l’approche n’est pas nouvelle ! Ainsi Henry Ford, l’un des grands visionnaires de l’automobile du XXe siècle, demanda-t-il au début des années 1930 à ses bureaux d’études de développer une voiture 100 % naturelle. Une démarche d’autant plus naturelle pour lui qu’il était proche du monde agricole auquel il fournissait déjà beaucoup de tracteurs.

C’est ainsi que fut présentée le 14 août 1941 la Hemp Body Car (la voiture à carrosserie en chanvre) développée sous la houlette de Lowell Overly. Si le châssis et quelques renforts étaient encore métalliques, celle-ci disposait d’une carrosserie entièrement réalisée en matériau plastique obtenu à partir de graines de chanvre et de soja, renforcé par des fibres de sisal et de paille de blé. De fait, le matériau développé par les chimistes de Ford comportait 70 % de cellulose et 30 % de résine phénolique. Selon les sources, il semble que la cellulose utilisée était issue à 50 % de la paille, 10 % du chanvre et 10 % de la ramie (ortie de Chine).

Des gains importants en fabrication

Pour la réaliser, 14 panneaux moulés en forme de 3/16 de pouce d’épaisseur (4,76 mm) étaient assemblés sur une structure tubulaire. Cette carrosserie était plus légère et plus résistante qu’une carrosserie acier de l’époque, et aussi moins chère à fabriquer. Dans une interview accordée au New York Times lors de la présentation, Henry Ford estimait : « Les matériaux plastiques peuvent coûter un peu plus cher à fabriquer que l’acier, mais nous anticipons des économies très importantes sur toutes les opérations de peinture et de finition ». Et de fait, la Hemp Body Car devait être proposée à 900 dollars - contre 1 350 dollars pour un modèle équivalent en acier. De plus, la carrosserie reprenait sa forme initiale après un choc et ne rouillait pas. Enfin, tous les vitrages étaient réalisés en acrylique. Au total la Hemp Body Car pesait environ 1 000 kg contre 1 500 kg pour une voiture équivalente de l’époque.

Mais le recours aux biomatériaux ne s’arrêtait pas là. Ainsi les pneumatiques étaient-ils composés d’un mélange de substances naturelles inventé par Thomas Edison, qui était un grand ami d’Henry Ford. Enfin, le carburant utilisé par le moteur V8 de 60 cv était de l’éthanol, obtenu lui aussi à partir du chanvre.

Seulement Henry Ford n’avait pas prévu que les Japonais attaqueraient Pearl Harbor le 7 décembre 1941, entraînant les Etats-Unis dans la seconde Guerre Mondiale, et envoyant le prototype au placard. Et lorsque celle-ci se terminera, Henry Ford, alors âgé de plus de 80 ans, aura passé la main. Les aciéristes qui avaient aidé à gagner la guerre régnaient en maîtres et l’utilisation de ressources renouvelables était du domaine de l’utopie.

Les temps ont changé et la prise de conscience de la fragilité de notre écosystème est en bonne voie. Alors le chanvre peut revenir sur le devant de la scène automobile avec par exemple l’annonce de la création de Automotive Performance Materials (APM) par Faurecia et la coopérative agricole Interval.

Et ça, c’est nouveau !

Jean-François Prevéraud

L'utilisation de matières plastiques remonte à l'antiquité : les égyptiens employaient des
colles à base de gélatine d’os, de caséine de lait, d’albumine d’œuf,… plusieurs siècles av. J.-
C ; les hommes utilisaient les propriétés plastiques de la corne, des écailles de tortue, de
l’ambre, du caoutchouc,… chauffés et moulés pour fabriquer de nombreux objets.
Cependant, à partir de la fin du XIX e siècle débute la mise au point de nouvelles
matières : les plastiques semi-synthétiques faits de polymères naturels modifiés chimiquement
par des produits chimiques.