4 changements qui rendront plus écologiques nos matériaux de construction

Après avoir été frappés par les crises sanitaires et environnementales, les matériaux de construction connaissent une métamorphose. Des solutions simples aux plus high-tech, le secteur est en ébullition. Voici pour comprendre l’évolution, un résumé des quatre tendances majeurs qui nous mènent vers un habitat plus sain et plus écologique.

Chaque année, 50 milliards de tonnes de sable sont extraites, menaçant de pénurie cette matière première – dont le secteur de la construction est le plus grand consommateur – encourageant les mafias et déstabilisant les écosystèmes. La pression sur l’acier, le cuivre et le plastique fait flamber les prix. Le béton est responsable de 5 à 10% des émissions mondiales de CO2… Inutile de poursuivre la litanie pour comprendre l’enjeu : les matériaux de construction doivent se réinventer, limiter la pollution induite par leur exploitation et adopter la circularité. 

Avec la crise du COVID-19, l’aspect sanitaire s’est ajouté à la liste des défis auxquels doivent répondre les industriels, les virucides font désormais partie intégrantes de la liste des spécifications. 

Parallèlement, la réduction des composés organiques volatils (COV), des poussières et des risques de moisissures est devenue d’autant plus importante que nous passons plus de temps en “résidence confinée” ! Face à l’urgence de la situation, fabricants et start-up s’y mettent et font preuve d’un dynamisme remarquable. De l’optimisation de l’existant, du développement de solutions low-tech en passant par des projets appartenant presque à la science-fiction, le grand monde des matériaux est en train de changer. Et plus que jamais nous voyons émerger des matériaux de construction plus écologiques

Changement 1 : réduire les émissions de polluants et de CO2

Le béton est la deuxième substance minérale la plus utilisée dans le monde après l’eau. La raison en est simple : c’est un excellent matériau de construction. Le béton est en fait un matériau à très faible impact. Si le béton a une forte empreinte carbone, c’est parce que les quantités utilisées sont énormes. Le défi n’est pas de se passer du béton, mais d’améliorer ses performances. Vinci entend utiliser du béton à faible teneur en carbone sur 90% de ses chantiers d’ici 2030. Exegy propose une gamme de bétons permettant de réduire les émissions de CO2 d’environ 70%. Pour y parvenir, les procédés de fabrication du béton ont été transformés, en se passant de clinker – dont la production est responsable à elle seule de 60% des émissions totales du ciment. En France, le cimentier Hoffmann Green Cement Technologies a déjà ouvert deux usines de production de ciment sans clinker.

La circularité nous ouvre à de toutes nouvelles façons de produire des matériaux. La startup canadienne Carbon Upcycling Technologies transforme les émissions de CO2 en produits solides aux usages variés. Des additifs pour béton aux polymères et aux revêtements anticorrosion, le potentiel du CO2 en tant que matière première n’en est qu’à ses débuts.

Changement 2: Au delà de la réduction des émissions, absorber le carbone et en faire un matériau de construction

Au-delà de l’optimisation des processus de production, le monde des matériaux développe de nouvelles propriétés. Pour le secteur de la construction, c’est l’occasion de repenser radicalement les usages traditionnels. Le développement des nanoparticules permet d’imaginer un verre semi-transparent capable de générer de l’énergie. Avant de montrer des rendements suffisants pour recouvrir les façades des bâtiments, elles s’avèrent plutôt utiles dans les serres agricoles. Puisque nous parlons de façades, les bâtiments sont désormais capables de lutter passivement contre la pollution grâce à des vitres autonettoyantes. Neolith développe un traitement à base d’eau et de nanoparticules de dioxyde de titane qui nettoie les surfaces par des procédés chimiques de photocatalyse et de superhydrophilie. De nombreux autres acteurs adaptent également les propriétés des matériaux traditionnels pour créer de nouvelles applications. Prenons l’exemple de Mighty Buildings, dont le Light Stone Material est un matériau composite similaire au ciment et dont le temps de prise est ultra rapide, ce qui est particulièrement adapté aux bâtiments imprimés en 3D. Enfin, en matière de super résistance, le MIT a mis au point un matériau à base de graphène 20 fois moins dense et 10 fois plus résistant que l’acier !

Changement 3 : Le biomimétisme inspire les maison écologiques

L’innovation est vivante – au sens figuré comme au sens propre. Les matériaux bio-sourcés sont les champions d’un retour aux solutions low-tech et naturelles et au biomimétisme. Le bois fait office de figure de proue dans ce domaine. Grâce au développement du bois lamellé-croisé (CLT), les constructions en bois peuvent désormais se permettre d’envisager des bâtiments plus audacieux. La Cité du Vin à Bordeaux, réalisée par Arbonis, la filiale de Vinci dédiée au bois, en est un bon exemple. Le bois est un matériau propice aux hybridations inattendues. C’est le cas des bétons légers, bio-sourcés, à base de bois. Le cimentier Vicat a lancé Naturat, un béton à base de bois destiné à répondre aux objectifs de la RE2020. Certains matériaux comme Woodoo, vont jusqu’à modifier la structure du bois et transformer ses propriétés. Translucide et résistant, le produit de la startup peut sembler actuellement plus destiné aux intérieurs ou à la technologie, mais il est très prometteur dans la construction.

Au-delà du bois, les programmes de recherche et les entrepreneurs s’inspirent des processus naturels et du biomimétisme. Les bétons autocicatrisants réparent leurs fissures grâce à des champignons. La start-up néerlandaise Basilisk commercialise déjà un produit développé avec l’université de Delft, qui peut réparer des fissures jusqu’à 1 mm. Toujours dans le domaine des champignons, le mycélium pourrait être la réponse à un matériau autoporteur, et la startup Ecovative l’utilise déjà pour fabriquer des objets décoratifs. Plus surprenant encore, la startup chipsboard développe des bioplastiques à partir de déchets alimentaires ! Les pelures de pommes de terre n’ont jamais été aussi utiles.

Changement 4 : La santé : une exigence devenue primordiale

Difficile de ne pas aborder le sujet des matériaux en 2021 sans aborder l’aspect santé. La pandémie de Covid-19 a mis en évidence le rôle des matériaux et fait exploser la demande. Si les propriétés virucides du cuivre sont connues depuis longtemps, le métal doit désormais faire face à une nouvelle concurrence. La peinture AirLite, soutenue par l’Union européenne, élimine 99,9% des bactéries et des virus présents sur les surfaces traitées. Dans la même veine, Metalmark Innovations développe des revêtements intérieurs qui combattent les COV.

Du côté des matériaux de construction, la crise sanitaire risque de remettre sur le devant de la scène le concept de briques « respirantes ». Développées en 2015 et conçues comme de petits aspirateurs, ces briques filtrent naturellement l’air intérieur. Testées en soufflerie, les briques respirantes pourraient filtrer 30% des particules fines et 100% des poussières !