Utiliser des matériaux bio et géo sourcés pour limiter l'impact environnemental des systèmes constructifs
Pour répondre au défi climatique et s’adapter aux évolutions de la nouvelle réglementation environnementale RE2020, les projets de construction doivent limiter leur impact carbone lié à la phase de construction. Cet objectif affecte toute la chaîne de valeur et pousse l’ensemble des acteurs à adopter des systèmes constructifs et des matériaux à faible impact environnemental.
Ainsi, les matériaux géosourcés ou biosourcés peuvent se substituer aux matériaux de construction conventionnels pétrosourcés (polystyrène, polyuréthane, …) ou nécessitant une forte consommation d’énergie pour leur transformation (ciment, laine minérale, …).
Les techniques constructives fondées sur des ressources naturelles peu transformées sont nombreuses (construction paille, terre crue ou terre-paille notamment), mais principalement mises en œuvre sur de petits chantiers et souvent de manière artisanale. Besoin de main d’œuvre, délais de production rallongés, variabilité des performances thermiques et structurelles sont autant d’inconvénients qui nuisent à leur déploiement à grande échelle.
Aujourd’hui, des solutions permettent de concilier le faible impact environnemental des ressources locales biosourcées et géosourcées avec les techniques actuelles de construction : leur industrialisation et préfabrication constituent un enjeu de taille pour répondre aux attentes de la filière.
Limiter l’impact environnemental des solutions constructives en remplaçant les ressources pétrosourcées ou les matériaux à forte énergie grise par des ressources bio ou géosourcées, c’est l’objectif du projet PAC0 porté par NOBATEK/INEF4 et les Universités de Bordeaux (laboratoire I2M) et de Pau et des Pays de l’Adour (laboratoire SIAME).
Créer un système constructif en phase avec la réalité du marché
Le projet PAC0 conduit précisément à développer des systèmes constructifs préfabriqués « bas carbone » valorisant des ressources géosourcées et biosourcées issues du territoire de la Nouvelle-Aquitaine.
Il s’agit d’utiliser les ressources disponibles localement mais encore peu exploitées – notamment les terres excavées et les coproduits agricoles – puis de les intégrer au sein d’une ossature bois porteuse, pour concevoir des solutions adaptées aux pratiques actuelles de construction.
Les solutions de mur porteur, de cloison et de mur de refend sont étudiées. Ces parois s’intègrent dans une logique de préfabrication voire d’industrialisation, en s’appuyant sur la capacité de production de panneaux préfabriqués bois des entreprises présentes sur la Région Nouvelle-Aquitaine.
Les produits développés seront évalués sur l’ensemble de leur cycle de vie, depuis l’extraction des ressources jusqu’à la valorisation en fin de vie (démontabilité, réemployabilité ou recyclabilité). Leur rôle dans la réduction de la consommation énergétique du bâtiment (isolation, inertie) sera également dans la balance.
Valoriser les coproduits néo-Aquitains dans la construction
Un état des lieux des ressources a permis d’identifier plusieurs matières dont la valorisation représente un enjeu à l’échelle de la Nouvelle-Aquitaine :
- Les terres d’excavation : lorsqu’elles ne sont pas utilisées en remblai, ces terres sont stockées dans des ISDI (Installation de Stockage des Déchets Inertes). Les capacités de stockage sont limitées et ont une forte emprise foncière.
- La laine de mouton : la laine produite par les brebis de race ancienne Manex tête noire n’est, à ce jour, plus valorisée. Les éleveurs ne peuvent se défaire de la laine (incinération et enfouissement non autorisés, laine non acceptée en déchetterie).
- La moelle de tournesol : la culture du tournesol est l’une des principales cultures en Nouvelle-Aquitaine avec celles du maïs et du blé. Aujourd’hui, le tournesol est cultivé pour ses graines et la tige (canne) de la plante est laissée sur champs. La canne de tournesol est composée en partie centrale d’une moelle très légère. L’institut de recherche OVALIE INNOVATION et la plateforme AGROMAT ont mis au point une méthode de récolte des cannes et d’extraction de la moelle. Cette moelle présente une conductivité proche de celle du polystyrène. Le secteur agricole est à la recherche de voies de valorisation pour ce co-produit agricole.
Le prototype PAC0 sera testé et éprouvé en Nouvelle-Aquitaine mais pourra être facilement répliqué ailleurs en France.
Deux produits pour la construction devraient ainsi voir le jour :
Plaques fines de parement intérieur en mélange terre crue et laine de mouton compressées
La terre crue apportera de l’inertie thermique et un complément de régulation hygrique à l’intérieur des bâtiments. La laine, en fibrant la terre, vise à améliorer les caractéristiques mécaniques du produit.
Le développement de plaques terre-laine est en cours, avec l’ambition de fournir une alternative aux plaques de plâtre traditionnellement utilisées en doublages et cloisons. L’entreprise Dassé s’est déjà positionnée pour les proposer en finition dans son offre de murs à ossature bois.
Moelle de tournesol insufflée
L’insufflation de moelle de tournesol en vrac comme isolation thermique et acoustique sera étudiée en remplissage de murs à ossature bois. Dans le cadre de la thèse de Mohamed Said ABBAS (postdoctorant dans le projet PAC0) à l’ENTPE de Lyon, la moelle de tournesol en vrac a montré des performances acoustiques et thermiques prometteuses. Il nécessite notamment que soit étudié le tassement à long terme de l’isolant en évaluant l’impact des caractéristiques de la matière première et des réglages de la machine de mise en œuvre. Ce matériau est prometteur en matière de performances thermiques dû à sa faible masse volumique.
L’étude de la valorisation de la moelle de tournesol par insufflation sera initiée en 2022.
- NOBATEK/INEF4 :
- Identification de ressources biosourcées
- Développement de solutions constructives
- Étude des processus de fabrication et mise en œuvre
- Conception de prototypes et démonstrateurs
- Laboratoire SIAME – Université de Pau et des Pays de l’Adour
- Identification et caractérisation de ressources géosourcées
- Caractérisation des ressources biosourcées
- Formulation de mélanges
- Développement de solutions constructives
- Laboratoire I2M – Université de Bordeaux
- Étude numérique du retrait dû au séchage
- L’entreprise landaise de construction en bois Dassé participe à l’orientation des développements et à la réalisation de prototypes. Au terme du projet, la collaboration avec Dassé pourra se poursuivre pour la mise sur le marché des solutions constructives développées dans le cadre du projet PAC0.
- Le laboratoire LMDC de l’Université de Toulouse interviendra sur le développement d’un procédé d’isolation par insufflation de moelle de tournesol.