Bentonite

À concentration élevée (60 g/l), les solutions de bentonite prennent la texture d'un gel.

Il existe deux types de bentonite :

• la bentonite à base de sodium, qui augmente de volume lorsqu'elle est humide et qui peut absorber plusieurs fois sa masse en eau. Cette propriété est mise en valeur dans les mastics, ou encore pour l'enfouissement de matières polluantes dans le sol. Elle est utilisée dans les puits de forage de pétrole et la recherche géothermique ;
• la bentonite à base de calcium (pascalite), qui ne possède pas ces propriétés de gonflement, a des applications parapharmaceutiques dont les résultats restent à prouver, notamment dans le domaine du système digestif. Des tribus indigènes d'Amérique du Sud, d'Afrique et d'Australie ont longtemps employé l'argile de bentonite pour cet usage.

En raison de ses fonctionnalités rhéologiques, la bentonite a un comportement thixotrope. Des petites quantités de bentonite en solution aqueuse forment un mélange visqueux, dont la viscosité baisse lorsque l'effort mécanique qui lui est appliqué augmente.

Les bentonites se forment généralement dans un environnement sédimentaire marin à basse énergie, à partir de cendres volcaniques qui se sont accumulées dans l'eau et ont formé des couches argileuses.

Les bentonites connues les plus anciennes ont longtemps daté de seulement 1,5 milliard d'années, mais en 2008 des bentonites de 2,1 Ga ont été trouvées parmi les sédiments du bassin de Franceville (Gabon)[1]^,[2].

Si aucun véritable gisement de bentonite n’a pu être mis en évidence dans le sous-sol français, des argiles bentonitiques (moins pures que les bentonites) sont exploitées dans l’Eure (Cahaignes) et dans la Loire (Grézieux-le-Fromental) par la Société française des bentonites et dérivés, et en Dordogne (Buisson-de-Cadouin) par la société Lafaure[3].

En 2011, les États-Unis étaient le premier producteur mondial de bentonite, avec près d'un tiers de la production totale, suivis par la Chine et la Grèce. Aux États-Unis, la bentonite de calcium est extraite principalement dans le Mississippi et l'Alabama. Les autres pays producteurs de bentonite de calcium sont la Nouvelle-Zélande. l'Allemagne, la Grèce, la Turquie, l'Inde et la Chine.

Bentonite utilisée comme litière pour chats.

Le débouché le plus important de la bentonite se situe dans les techniques du génie civil, particulièrement dans l'étanchéité des édifices, la construction de digues, la pose de canalisations, l'édification de tunnels, l'injection de vides souterrains (ex. : carrières de Paris) que l'on souhaite combler, la réalisation de fondations spéciales (parois moulées, barrettes, pieux)… La bentonite est conditionnée pour cet usage en bâtons (ou granulés) et fournit une obturation hydrologique sûre. Les bâtons sont constitués de 99 % de bentonite et d'environ 1 % de fibres synthétiques de remplissage.

La bentonite est également utilisée dans les techniques de géothermie (pompes à chaleur) pour empêcher les tuyaux de geler. Elle sert de produit d'étanchéité dans les étangs artificiels. Elle peut être employée comme déshydratant et comme additif alimentaire (anti-agglomérant dans les colorants, au maximum 5 %[4]). Son numéro E est le 558.

On l'utilise dans l'industrie alimentaire pour clarifier les vins, les bières, les jus de fruits et le beurre de cacao lors de leur fabrication.

Des essais sont effectués pour utiliser la bentonite comme protection artificielle dans le stockage géologique des déchets radioactifs.

Elle est également utilisée comme fluide de forage servant à la tenue des parois et à l'évacuation des matières forées et en obturateur d'urgence lorsqu'un forage traverse accidentellement le plancher d'un aquifère et que des pertes non désirées importantes ont alors lieu dans les terrains sous-jacents.

Elle sert de liant dans la fabrication de moules en sable pour la fonderie (afin de coller les grains de sable entre eux).

On l'utilise également dans la conception de feux d'artifice et de divers engins pyrotechniques afin de sceller ces derniers en la compactant[5].

D'autres utilisations reposent sur ses facultés d'absorption :

• alimentation animale[6]
• raffinage du pétrole
• moules de fonderie
• additif dans la fabrication du papier
• génie civil pour ses qualités thixotropes
• additif pour détergents
• traitement des eaux usées
• laques et peintures
• cosmétiques, traitement de l'acné
• litières pour chats
• huile pour transformateurs
• lustres en céramique
• élimination des protéines produites par les levures dans la bière et limitation de l'action des enzymes
• composante des boues de forage
• amendement de sols trop secs (sablonneux) à raison de 500 g/m² chaque année pendant cinq ans[alpha 1]^,[alpha 2]
• pêche à la ligne de loisir, utilisée en additif d'autres composants (farines, terre, graines) pour constituer une amorce de fond collante

Œnologie

Préparation de bentonite dissoute dans l’eau pour un usage œnologique.

La bentonite peut être utilisée comme substance de collage en œnologie, sous forme sodique ou calcique[7].

Elle sert de traitement sur les vins blancs et rosés, afin de prévenir la casse protéique. Utilisée en moût provenant de vendange, elle facilite le débourbage. Elle peut être utilisée en complément de la caséine pour une meilleure efficacité de cette dernière. Elle permet de traiter les moûts de vendange botrytisée et limiter l’action de la laccase et de la tyrosinase.

Sous forme de poudre, elle est dissoute dans environ dix fois son volume d'eau, et incorporée directement dans le moût ou le vin, un soutirage permet de séparer la phase claire de la phase sédimentée.