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Edito : Des nouveaux matériaux innovants pour des bâtiments recyclables et neutres en carbone
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APPEL aux DONS : Nous allons entrer en Décembre, le dernier mois de notre appel aux dons et malheureusement nous sommes encore loin de notre objectif de 15.000 euros.
A ce jour, la somme collectée par Hello Asso depuis le début de notre campagne atteint 6160,80 euros.
Mais cette semaine, pour la première fois, nous avons reçu, au siège de l'ADIST (78, chemin de la Bâtie 69930 Saint Laurent de Chamousset) un chèque de 1.500,00 € qui nous a été adressé par une entreprise. Pourquoi ne pas l'avouer : je pensais qu'une entreprise n'avait pas le droit de faire un don à notre association Loi de 1901. Le chef d'entreprise qui a signé le chèque de 1500 euros m'a affirmé que son entreprise en faisant ce don à l'ADIST respecte l'article 238 bis du CGI. Notre association remplira le document Cerfa 2041-MEC-SD qui attestera que cette entreprise a fait un don à l'ADIST. Le comptable de cette entreprise joindra le Cerfa à la prochaine déclaration d'impôt de cette société et celle-ci bénéficiera d'une réduction de 900 € (60 % de 1.500) sur ses prochains impôts.
Le chef d'entreprise qui nous a fait ce don m'a conseillé de préciser le code IBAN de notre association ADIST, car les comptables préfèrent faire des virements plutôt que des chèques. Voici donc le code IBAN de l'association ADIST (qui gère RT Flash, je le rappelle) : FR76 1382 5002 0008 0021 2765 995 BIC : CEPAFRPP382.
Grâce à ce don de 1.500,00 euros, l'ADIST a collecté à ce jour un total de 7.660,80 euros. Nous venons de franchir le point milieu (7.500€) de notre collecte 2023. Il nous aura fallu 2 mois pour atteindre ce point milieu. Il ne nous reste qu'un mois pour atteindre cet objectif de 15.000 €. Cela ne sera pas facile.
Or, il est vital pour l'avenir de RT Flash que nous sachions collecter les 15.000 euros qui sont nécessaires à notre Association ADIST pour une année. Cette somme est nécessaire pour faire fonctionner tous nos outils technologiques. Et il ne nous est pas possible de réduire cette somme annuelle de 15.000 € car les 3 personnes (Monique, Mark et moi-même) qui chaque semaine, depuis 1998, donnent de nombreuses heures pour que chaque vendredi vous retrouviez RT Flash, sur votre PC, votre tablette ou votre smartphone, sont bénévoles.
Pourquoi ce 31 décembre est-il une date butoir ? Simplement parce que les personnes qui font un don avant le 31 décembre pourront retirer les 2/3 de leur don lors de la prochaine déclaration de leur impôt sur le revenu quelques semaines plus tard.
Sans vous tous qui acceptez de faire des dons, RT Flash n'existerait plus. Nous avons bien conscience de la précarité de notre situation mais vous remercier chaque semaine avec des articles et un édito dont les rédacteurs et moi-même sommes totalement bénévoles nous apporte beaucoup de joie et de bonheur.
René Trégouët
Sénateur Honoraire
Créateur du Groupe de Prospective du Sénat
Rédacteur en Chef de RT Flash
Président de l'ADIST (l'ADIST est une association qui gère RT Flash)
Des nouveaux matériaux innovants pour des bâtiments recyclables et neutres en carbone
On l’oublie souvent mais au niveau mondial, le secteur du bâtiment représente 43 % de la consommation d’énergie et 28 % des émissions de CO2. Sa contribution au réchauffement climatique est donc encore plus importante que celle des transports. Et si le ciment, principal ingrédient du béton, était un pays, il serait le 3ème émetteur de CO2 au monde, avec environ trois gigatonnes de CO2 par an, soit 8 % des émissions mondiales, à égalité avec la sidérurgie. La production mondiale de ciment et d’acier a été multipliée par trois depuis trente ans, atteignant aujourd’hui, respectivement, 4,1 gigatonnes et 2 gigatonnes par an.
Heureusement, les choses bougent sur le front du béton durable et circulaire. Au Québec, la société CarbiCrete, récompensée à de nombreuses reprises, a inventé un procédé qui consiste à remplacer le ciment dans le mélange de béton par des scories d’acier, un déchet de l’industrie sidérurgique, évitant ainsi les émissions de gaz à effet de serre (GES) associées à la production de ciment, tout en minéralisant du CO2 lors du processus de fabrication. En se passant du ciment, le procédé de CarbiCrete permet d’éliminer 150 kg de CO2 pour chaque tonne de béton produite. Le procédé CarbiCrete consiste à remplacer le ciment dans le mélange de béton par des scories d’acier – rejets des aciéries –, un sous-produit industriel difficilement valorisable. Concrètement, ce béton est durci, dans une chambre d’absorption spécialisée, avec du CO2 injecté. L’opération ne dure qu’une journée, alors qu’il faut environ 28 jours au béton ordinaire pour durcir. Le gaz réagit avec les scories d’acier pour produire un béton d’excellente qualité, avec, en prime, un bilan négatif en carbone…
Le groupe Hofmann propose depuis quelques mois son béton décarboné et sans clinker, qui a déjà été adopté par plusieurs promoteurs immobiliers, comme OGIC et Bouygues. L’utilisation de ce béton émet presque cinq fois moins de CO2 qu’un béton classique, sachant qu’une tonne de ciment classique émet environ 800 kg de CO2. Contrairement au béton classique, composé de clinker issu d’une cuisson énergivore du calcaire, ce béton décarboné sans clinker est composé de différents co-produits, dont une part de laitier de haut fourneau. Ce ciment sans clinker est le premier au monde qui a été validé par le CSTB, (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment), pour des applications de bâtiment. De manière remarquable, la fabrication de ce nouveau béton utilise des produits qui ne sont pas issus de l’exploitation de carrières, mais fournis par des producteurs locaux, dans une démarche de valorisation de l’économie locale et circulaire. Ce béton révolutionnaire est obtenu par activation à froid, c’est-à-dire sans cuisson, ce qui permet de réduire de 80 % son empreinte-carbone.
En France, le groupe Vicat, installé à L’Isle-d’Abeau, a lancé en juillet 2022 Carat, le premier liant carbo-négatif permettant de conserver toutes les propriétés du ciment traditionnel. Cette innovation majeure repose sur l’intégration dans ce nouveau ciment du biochar, du carbone physique issu de la transformation par pyrolyse du CO₂ absorbé par du bois, qui va créer un puits de carbone organique permettant, au final, de stocker 15 kg de CO2 par tonne de béton. Ce béton négatif est déjà produit dans la cimenterie de Montalieu-Vercieu, en Isère, et Vicat compte bien en développer la production sur ses autres sites pour répondre à la demande considérable du marché des bétons à faible empreinte-carbone.
Mais le béton du futur ne sera pas seulement neutre en carbone, il sera également "autocicatrisant", c’est-à-dire capable de se réparer tout seul en cas de fissures. En 2015, l’inventeur Henk Jonkers, de l’Université de technologie de Delft, a créé une méthode innovante pour réparer les fissures du béton à l’aide de bactéries. Le principe de la technologie est simple : des capsules contenant des bactéries et des nutriments sont ajoutées au béton. Les bactéries sont activées dès qu’elles sont touchées par de l’eau. Le béton fissuré est alors reconstruit grâce à l’humidité, remplie de calcaire produit par les bactéries. Récemment, des scientifiques américains du Worcester Polytechnic Institute (WPI) ont également mis au point un béton bio auto-régénérant. Il contient une enzyme qui est ajoutée pour réagir avec des cristaux de carbonate de calcium libérant du CO2. Grâce à ce procédé, les fissures sont comblées et la résistance du béton est restaurée. Cette technique permet de combler une fissure de 1 mm en une journée.
Des ingénieurs de l’université australienne de Swinburne sont allés encore plus loin et ont présenté en 2020 un béton sans ciment, possédant pourtant des propriétés exceptionnelles en termes de flexibilité et de charge. Ce nouveau béton est également écologique, car il intègre des cendres volantes et des composites géopolymères, issus des centrales électriques au charbon. En outre, il se solidifie à température ambiante et n’a pas besoin d’être chauffé. Ses propriétés mécaniques sont incroyables : il est 400 fois plus flexible que le béton traditionnel, tout en conservant le même niveau de résistance, même en présence de fissures. Ce nouveau matériau est donc appelé à révolutionner la construction des habitations et infrastructures, notamment en zones sismiques ou sur des sites exposés à des conditions météorologiques extrêmes.
Si la conception et la production du béton connaissent de véritables ruptures techniques visant à diminuer drastiquement son empreinte-carbone, l’acier, qui représente des émissions de CO2 aussi importantes au niveau mondial, n’est pas en reste. Il y a une dizaine d’années, deux chercheurs du MIT, Donald R. Sadoway et Antoine Allanore, avaient remporté un appel d’offres de la Nasa visant à trouver le moyen d’extraire de l’oxygène de la surface de la lune. Leur innovation résidait dans une nouvelle cellule électrolytique capable de décomposer les roches pour en extraite l’oxygène, tout en créant un métal fondu comme sous-produit. En 2012, ces deux scientifiques, conscients du potentiel de leur découverte pour décarboner la sidérurgie, ont fondé la Boston Electrometallurgical Corporation, devenu Boston Metal.
La technologie d’électrolyse du minerai de fer consiste à faire passer entre les deux pôles d’un réacteur – l’anode et la cathode – un courant électrique capable de chauffer le métal tout en séparant les ions du fer des ions de l’oxygène grâce aux électrons qui remplacent le monoxyde de carbone. Bien que cette technique ne soit pas nouvelle, l’innovation de Boston Metal réside dans la création d’une anode inerte à base de chrome, qui n’est pas altérée par le dégagement d’oxygène provoqué par l’opération. Ce procédé dit "d’électrolyse des oxydes fondus", ou MOE – molten oxide electrolysis – rejette uniquement de l’oxygène, sans utiliser d’eau, et permet d’obtenir directement du fer fondu, sans passer par un four à arc électrique.
Ce procédé révolutionnaire pourrait, en outre, être plus rentable que les méthodes de production actuelles de l’acier, car la solution Boston Metal se veut modulaire et peut très bien fonctionner à petite échelle, ce qui permet d’installer les aciéries à proximité des mines. La technologie MOE permettrait finalement, selon Boston Metal, de réduire d’un tiers les coûts liés aux matériaux par rapport à la production d’acier classique, grâce à l’élimination du coke et à la simplification du process industriel. Après avoir testé et validé sa technique dans ses réacteurs prototypes de Woburn, dans le Massachusetts, Boston Metal, qui est soutenu par Arcelor Metal, vient de lever 100 millions de dollars dans différents fonds privés de capital-risque (dont celui de Bill Gates) et prévoit de passer à l’échelle industrielle en 2024 (Voir MIT Technology Review).
Il y a un an, d’autres chercheurs du MIT ont annoncé qu’ils avaient mis au point un polymère bidimensionnel ayant des propriétés exceptionnelles (Voir Nature). Baptisé 2DPA, ce matériau est six fois plus léger que l’acier mais deux fois plus résistant. Il pourrait être produit en grande quantité pour un coût relativement modique et pourrait être utilisé comme revêtement de protection léger et durable pour des pièces de voiture mais également pour renforcer la construction de bâtiments et infrastructures, comme les tunnels ou les ponts.
Autre nouveau matériau étonnant, la Richlite. Il s’agit d’une matière fabriquée sous forme de plaques, qui se compose de 65 % de papier recyclé et 35 % d’une résine de phénol, totalement exempte de COV (Composés Organiques Volatils nocifs pour la santé). Ce matériau, qui résiste à la fois à l’eau, à la chaleur, aux rayures, aux chocs et à la lumière, ne cesse d’étendre ses applications dans le bâtiment, l’aménagement et la décoration.
Après 15 ans de recherche, la société Green Tech, basée à Beaurepaire, en Isère, a mis au point un véritable "béton de bois". Baptisé TimberRoc, ce matériau est trois fois plus léger que le béton classique, car le sable et le granulat sont remplacés par du bois provenant uniquement de forêts françaises gérées durablement. Ce matériau très résistant possède une forte inertie thermique et il est également "respirant", permettant ainsi un contrôle de l’humidité intérieure et une climatisation naturelle des bâtiments en toute saison. Récemment, le groupe Lafarge est entré dans le capital de cette société pour l’aider à se développer et à diffuser plus largement son innovation dans le secteur de la construction.
A Brest, la société Gwilen a mis au point un procédé permettant de transformer les sédiments marins, très peu valorisés, en un matériau minéral, dont l’aspect et les caractéristiques mécaniques se rapprochent d’une terre cuite. Le procédé mis au point par Gwilen reste confidentiel mais la société précise qu’il fonctionne sans cuisson à haute température et sans ajout de résine ni de ciment. Au final, le matériau obtenu émet, à la fabrication, quatre fois moins de CO2 que la terre cuite et douze fois moins que le ciment. Ce carrelage d’origine marine, entièrement minéral, intéresse les grandes enseignes de bricolage et de décoration.
La start-up parisienne Woodoo vient de lever 28 millions d’euros pour se lancer dans la production, en série, d'une matière industrielle innovante. Dès cette année, Woodoo devrait commercialiser ses produits à base de bois, destinés prioritairement aux marchés de l’automobile, du luxe et du bâtiment. Pour cela, Woodoo s’appuiera sur les 14 000 mètres carrés de son usine inaugurée début mars à La Chapelle-Saint-Luc (Aube). Cette entreprise a développé un matériau consistant à retirer la lignine du bois et à la remplacer par des résines recyclées ou biosourcés. « Le bois se compose de cellulose, de lignine et d’hémicellulose. Nous enlevons sélectivement la lignine, appréciée des insectes, qui se dégrade avec l’air et avec l’humidité, et qui n’a pas assez de pouvoir comme liant entre les fibres. Nous remplaçons cette macromolécule par différents éléments de remplissage », explique Timothée Boitouzet, le fondateur et président-directeur général de Woodoo. A l’origine, le bois translucide de Woodoo visait les marchés du design, de l’ameublement intérieur et du second œuvre (façades, planchers, toitures). Mais Woodoo compte exploiter les exceptionnelles propriétés de son bois augmenté dans tout le secteur de la construction, afin de réduire la consommation d’acier, de béton et d’aluminium dans le bâtiment.
Aujourd’hui, le plus haut gratte-ciel au monde en bois est en Suède dans la ville de Skellefteå. Il fait 20 étages. Le bois Woodoo permettrait, lui, de construire des bâtiments de 50 étages en toute sécurité. Ce bois augmenté est 17 fois moins énergivore que le verre, 130 fois moins que l'acier et 475 fois moins que l'aluminium. « 1 m³ de béton va dégager presque 900 kg de CO2 quand 1 m³ de bois Woodoo va au contraire capter 650 kilogrammes de CO2 », précise Olivier Grange, directeur marketing et communication chez Woodoo. L'opération de transformation du bois par Woodoo peut s'appliquer à des bois à croissance rapide dits de "faible constitution" comme le hêtre, le charme, le pin maritime ou encore le peuplier habituellement utilisé comme combustible ou pour faire de la pâte à papier. Ces bois à croissance rapide ont pour avantage de capter plus rapidement le CO2. Ils sont aussi économiquement moins chers. De plus, la France dispose d'un gigantesque gisement de 2,6 milliards de mètres cubes, en grande partie inexploité.
L’innovation en matière de construction peut aussi venir de la modernisation d’un matériau très ancien. C’est le cas de la bauge, matériau traditionnel de construction des maisons du nord de la France et du sud de l'Angleterre, qui est composé de terre crue, de fibres végétales et d'eau. Plusieurs études ont montré que ces constructions en bauge permettent de diminuer de moitié la consommation de chauffage par rapport à une construction classique. Ce matériau biosourcé est en outre fabriqué à partir de ressources naturelles locales et il est quasiment neutre en carbone, car totalement biodégradable ou recyclable, lorsque le bâtiment arrive en fin de vie.
Le projet Cob Bauge, piloté par l'École supérieure d'ingénieurs des travaux de la construction de Caen et l'université anglaise de Plymouth, a pu montrer de manière remarquable, entre 2020 et 2023, qu’il était possible de moderniser et de rationaliser la production de ce matériau très ancien en utilisant notamment des nouveaux coffrages pour accélérer les temps de séchage entre les étapes de construction et en combinant, en fonction des usages du bâtiment, deux types différents de bauge, l’une compactée de manière à pouvoir être utilisée en murs porteurs, grâce à ses bonnes propriétés mécaniques, et l’autre, plus aérée, contenant plus de fibres végétales, de manière à permettre une isolation "respirante" du bâtiment. Deux constructions-pilotes, associant ces deux types de bauge, ont été réalisées en 2022, l’une en Normandie, l’autre près de Plymouth. Les tests ont montré que ces structures présentaient à la fois de bonnes propriétés mécaniques, thermique (résistance au feu) et isolante et pouvaient tout à fait se substituer au béton ou à la brique, pour les constructions individuelles ou les bâtiments agricoles.
Permettez-moi, enfin, d'évoquer l’innovation très intéressante développée par la jeune société landaise Matterup, fondée en 2018 par l’ingénieur Mathieu Neville. Après plusieurs années de recherche, ce dernier a mis au point une technique qui associe à l’argile un activateur et un précurseur, ce qui permet d’obtenir un mélange par réaction à froid, sans cuisson, et d’obtenir en même temps d’excellentes propriétés mécaniques. Ce ciment utilise de l’argile extraite dans des carrières locales ou récupérée dans les terres d’excavation des chantiers ; il est donc à très faible empreinte carbone. Matterup a commencé sa production de ciments et bétons à base d’argile crue en février 2022 et propose de multiples éléments de constructions pouvant être utilisés dans le cadre privé ou public. Autre atout important, les propriétés mécaniques de ce béton à base d’argile sont les mêmes qu’un béton conventionnel.
L’usage étendu et combiné de tous ces nouveaux matériaux et procédés remarquables, qui sont à présent sortis des laboratoires, permettrait, s’il existe une volonté politique suffisante et un cadre économique et fiscal incitatif, de réduire au moins de moitié, au cours des 20 prochaines années, l’empreinte-carbone du bâtiment, ce qui représenterait un gain considérable de 6 gigatonnes de CO2 par an, soit 15 % des émissions mondiales de carbone ou encore l’équivalent des émissions annuelles des USA… Mais le plus surprenant, c’est que la substitution de ces nouveaux matériaux durables et largement recyclables et biodégradables ne serait pas seulement très bénéfique pour le climat mais également pour le confort énergétique des résidents et leur santé, avec une diminution sensible de l’utilisation de nombreux produits polluants. Quant au surcoût qui pourrait exister en début de production, il serait rapidement annulé par la production industrielle de masse et, plus encore, par les bénéfices climatiques énergétiques et sanitaires considérables pour notre planète.
On le voit bien, dans ce secteur de la construction, comme dans celui des transports, de l’industrie et de l’agriculture (les principaux secteurs mondiaux émetteurs de CO2), il est capital de développer par tous les moyens l’innovation, à la fois sur les matériaux et les procédés de fabrication, et d’intégrer ces innovations dans un cadre plus vaste d’une nouvelle économie entièrement circulaire, ou, comme dans la nature, tout produit pourra être réutilisé, recyclé ou transformé en fin de vie, ce qui permettra de concilier le nécessaire développement du niveau économique auquel aspirent à juste titre tous les habitants de notre planète, avec le respect de l’environnement et la préservation de la biodiversité et du climat…
René TRÉGOUËT
Sénateur honoraire
Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
e-mail : tregouet@gmail.com
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