Les microbes, une alternative écologique au ciment dans les bâtiments ?

Selon le Programme des Nations unies pour l’environnement (PNUE), le secteur de la construction représente pas moins de 37 % des émissions de gaz à effet de serre.

Le projet interdisciplinaire CyanoGems du Technion utilise des micro-organismes photosynthétiques, c’est-à-dire qui utilisent la lumière du soleil pour créer de la nourriture à partir du dioxyde de carbone et de l’eau. Au cours de la photosynthèse, le dioxyde de carbone est éliminé de l’atmosphère et de l’oxygène est émis.

Dans le cas de ce matériau de construction innovant, produit par une imprimante robotisée 3D et actuellement exposé au musée Triennale de Milan, en Italie, les micro-organismes ne se contentent pas d’éliminer le carbone atmosphérique par photosynthèse ; ils forment des communautés appelées « biofilms » (une surface visqueuse et collante) et créent du carbonate de calcium, qui est utilisé dans la nature pour fabriquer des matériaux tels que les coquillages, les os et les dents.

L’équipe du Technion, située dans la ville de Haïfa, dans le nord d’Israël, rassemble des universitaires spécialisés dans l’architecture et l’urbanisme, ainsi que des collègues issus des domaines de la biotechnologie et du génie alimentaire.

Selon Shany Barath, professeure adjointe à la faculté d’architecture et d’urbanisme et directrice du projet avec le Pr. Yechezkel Kashi de la faculté de biotechnologie et d’ingénierie alimentaire, une tonne de ces micro-organismes peut absorber 1,8 tonne de dioxyde de carbone.

Barath a déclaré que, bien que les chiffres exacts soient encore en cours de calcul, les émissions de carbone associées à ce procédé étaient nettement inférieures à celles de l’industrie du béton. Cette dernière brûle des combustibles fossiles pour chauffer le calcaire et d’autres minéraux à haute température afin de produire l’un des principaux ingrédients du ciment, ce qui entraîne l’émission de grandes quantités de dioxyde de carbone. Le matériau du Technion est, pour sa part, produit et séché à température ambiante.

Même une fois le matériau sec, les souches de micro-organismes sélectionnées continuent de vivre et de faire de la photosynthèse tant qu’elles disposent d’humidité, de lumière solaire et de dioxyde de carbone.

C’est la raison pour laquelle chaque élément de construction est conçu pour offrir une surface maximale exposée à l’air et au soleil.

La prochaine étape du projet consiste à produire des prototypes à grande échelle destinés au secteur du BTP, tels que des briques, des panneaux et des revêtements.

Selon elle, un matériau pouvant être imprimé en 3D sur place permettrait de réaliser des économies en main-d’œuvre, en échafaudages et autres dépenses. Le défi résidait dans l’adaptation à un environnement hors laboratoire, sur laquelle l’équipe travaillait.

L’an dernier, le projet a remporté le prix Climate Solutions Breakthrough Research Prize, décerné par le Fonds national juif du Canada avec le soutien du Fonds National Juif (JNF/KKL). Il suscite un vif intérêt, selon Kashi.

« Les matériaux biologiques sont un sujet brûlant », a-t-il déclaré.

L’installation du Technion est l’une des seize présentées à la Triennale qui explorent des modes de cohabitation expérimentaux avec les microbes dans l’environnement bâti.

Le projet du Technion implique également Perla Armaly, doctorante, Yuval Berger, étudiant en master, et le Dr. Lubov Illiasafov.