Un matériau vivant : l’avenir du béton
La nécessité de trouver un substitut au béton est grandissante, en raison de l’impact environnemental de l’industrie. Elle est responsable de 7 % des émissions mondiales de CO₂. Des méthodes alternatives, comme le mortier écologique ou les briques en coquillages, émergent, mais une avancée majeure vient de la École Polytechnique Fédérale de Zurich, qui explore des matériaux vivants tels que les bactéries et les algues, mettant en lumière les cianobactéries.
Les défis de la substitution
Remplacer le béton, composé de matériaux traditionnels comme l’acier et le ciment, exige une grande adaptation des infrastructures et une réévaluation des coûts. La nouvelle alternative doit offrir des caractéristiques mécaniques comparables tout en étant plus respectueuse de l’environnement, car la production de béton classique consomme énormément de ressources et engendre une pollution significative.
Un béton vivant
Le projet de recherche de l’ETH Zurich a abouti à un béton contenant des cianobactéries dans un gel imprimable, créant ainsi un matériau vivant capable de se nourrir, de croître et de capturer le dioxyde de carbone. Publié dans Nature, ce matériau peut être façonné par impression 3D et nécessite de la lumière, des nutriments et du CO₂ pour se développer.
Une innovation écologique
Traditionnellement, le béton est un matériau passif, se dégradant au fil du temps, mais les cianobactéries transforment cette dynamique. Elles permettent de transformer les bâtiments en organismes actifs capables de nettoyer l’atmosphère, comme le feraient des plantes. En intégrant ces microorganismes dans la structure du matériau, une nouvelle forme de construction durable émerge.
En réduisant l’utilisation de ciment, ce procédé diminue les émissions de carbone et capte le CO₂ de manière permanente. D’après Yifan Cui, un des co-auteurs de l’étude, le matériau stocke le carbone sous forme de biomasse et de minéraux, un atout majeur des cianobactéries.
La magie de la photosynthèse
Le processus de biomineralisation effectué par ces microorganismes permet de transformer le dioxyde de carbone en carbonate de calcium, renforçant ainsi la structure du matériau. En laboratoire, cette innovation a réussi à stocker 26 mg de CO₂ par gramme en 400 jours, surpassant largement les 7 mg de CO₂ par gramme du béton recyclé.
Un béton autocicatrisant
Lorsque des fissures apparaissent, l’humidité et l’oxygène activent les cianobactéries, qui produisent un minéral servant de “colle” pour sceller ces microfissures. Ce mécanisme d’auto-réparation représente un atout considérable en matière de durabilité et de réduction des coûts d’entretien.
Vers une application concrète
Le passage du laboratoire à la réalité a déjà commencé. À la Biennale d’Architecture de Venise, des blocs de béton vivant démontrent leur potentiel, chaque bloc pouvant stocker jusqu’à 18 kg de CO₂ par an, l’équivalent d’un arbre adulte. L’avenir de cette technologie repose sur l’étude de son utilisation comme revêtement de façades.
Pour que cette innovation devienne la norme, des défis tels que l’évolutivité, les coûts et la survie des bactéries doivent être surmontés.