Une équipe a étudié l’empreinte carbone d’un nouveau composite en matériaux biosourcés (bambou et mycélium), appelé MycoBamboo. L’isolation permet de réduire les pertes de chaleur des bâtiments et, par conséquent, d’améliorer la consommation d’énergie, jouant ainsi un rôle dans la réduction des émissions de gaz à effet de serre.
De nombreux matériaux d’isolation conventionnels sont synthétiques et leur processus de fabrication émet toujours du dioxyde de carbone, ce qui a conduit à la recherche de matériaux d’isolation alternatifs et durables.
Émissions incorporées : Une contribution au changement climatique reconnue récemment
Alors que des progrès considérables ont été réalisés dans la lutte contre les émissions de gaz à effet de serre dans le secteur du bâtiment au cours des dernières décennies, les émissions intrinsèques n’ont été reconnues comme contribuant à l’empreinte carbone du secteur que ces dernières années.
Les émissions intrinsèques sont liées aux matériaux utilisés dans la construction, tels que le béton, le verre, le bois, l’acier, l’aluminium et les matériaux d’isolation. Jusqu’à 51 % des émissions totales d’un bâtiment pendant sa durée de vie sont incorporées avant même son achèvement.
Schéma de la méthodologie d’ACV appliquée – Crédits photos : Carcassi-OB
La décarbonisation du secteur de la construction est un processus complexe et à long terme. Une stratégie clé pour atteindre ses objectifs en matière d’émissions consiste à utiliser des matériaux et des pratiques commerciales durables et renouvelables afin de réduire l’énergie opérationnelle et de neutraliser les émissions intrinsèques.
La recherche de matériaux d’isolation plus écologiques et à base organique fait partie de cette stratégie. Conformément aux objectifs du modèle d’économie circulaire, la valorisation des déchets et la réduction de la dépendance à l’égard des combustibles fossiles et des matériaux non renouvelables constituent une préoccupation majeure.
Utilisation de la biomasse à croissance rapide
La biomasse à croissance rapide a fait l’objet d’études importantes dans ce domaine, car elle repousse dans un délai de 1 à 5 ans après la récolte, ce qui en fait une ressource abondante, renouvelable à l’infini et durable. En outre, la biomasse à croissance rapide stocke le carbone beaucoup plus rapidement que les arbres à croissance plus lente.
Répartition du temps des processus et des activités agricoles sur le terrain pour les cultures de bambou Moso.
Le bambou a suscité une attention particulière en raison de sa croissance plus rapide que celle de nombreuses autres plantes, et ce matériau naturel se caractérise par une teneur élevée en carbone.
La qualité des déchets de bambou provenant des processus industriels et des secteurs manufacturiers est constante, mais les avantages sont réduits si le bambou doit être transporté sur de grandes distances. Le bambou possède d’excellentes propriétés hygrothermiques grâce à sa structure naturellement poreuse.
Approche méthodologique pour l’évaluation comparative de l’empreinte carbone d’un mur rénové de 1 m². Crédits photos : Carcassi-OB
La valorisation des déchets de bambou pour les matériaux d’isolation est avantageuse du point de vue de l’économie circulaire, car elle réduit la dépendance à l’égard des ressources vierges non renouvelables et des déchets de biomasse qui, autrement, seraient mis en décharge ou brûlés.
Cependant, s’ils présentent de bonnes caractéristiques hygrothermiques, des défis majeurs subsistent en ce qui concerne des propriétés telles que la résistance au feu, les taux de dégradation biotique et la stabilité dimensionnelle.
Isolation composite mycélium-bambou
Sur le mycélium, sa structure de la racine et la partie végétative des organismes fongiques, a été largement explorée ces dernières années dans une perspective commerciale et de recherche pour de nouveaux matériaux biocomposites. Les matériaux d’isolation à base de mycélium constituent une nouvelle catégorie de biocomposites.
Ces composites à base de mycélium sont résistants aux flammes et thermiquement stables, et possèdent d’importantes capacités de renforcement, créant un matériau cohérent totalement dépourvu de plastique.
Elements de croissance du-mycelium
Le mycélium agit comme une colle auto-assemblée qui fonctionne selon le principe de la croissance des matériaux plutôt que de leur extraction. En tant que tels, ces matériaux biocomposites peuvent servir de nouveau paradigme de fabrication alternatif, améliorant considérablement les propriétés des déchets de bambou pour des applications telles que l’isolation.
En outre, ils contribuent à valoriser les flux de déchets et à réduire la dépendance à l’égard des ressources en combustibles fossiles non renouvelables, ce qui s’inscrit parfaitement dans le paradigme de l’économie circulaire.
L’étude
La recherche sur la durabilité a porté sur un nouveau bio-composite à base de bambou et de mycélium à des fins d’isolation, appelé MycoBamboo. L’utilisation de matériaux biocomposites tels que celui-ci permet non seulement de valoriser les flux de déchets et de réduire les émissions de carbone, mais offre également la possibilité de séquestrer le carbone dans les bâtiments.
Cependant, dans le cadre des évaluations du cycle de vie, la comptabilisation du carbone biogénique est un point de conflit, qui est utilisé pour quantifier le potentiel de stockage du carbone des matériaux, des produits et des structures.
Schéma de principe du processus de production du bio-composite de mycélium (MycoBamboo). (a) Le début de la période d’incubation après les étapes d’inoculation et de mélange ; (b) montre le bio-composite une fois emballé dans des moules ; (c) le biocomposite qui a été démoulé; (d) le MycoBamboo une fois désactivé.
Les évaluations actuelles ne tiennent pas compte du moment où les émissions se produisent réellement, ce qui rend impossible la prise en compte du potentiel de stockage temporaire du carbone et des émissions différées des matériaux biosourcés. Pour cette raison, les évaluations dynamiques du cycle de vie sont de plus en plus utilisées.
L’objectif de cette étude est de fournir une évaluation complète de l’empreinte carbone de MycoBamboo, en analysant chaque étape et processus de production de ce nouveau matériau isolant bio-composite. Les auteurs ont déclaré que la littérature actuelle et les études de recherche sur l’impact environnemental et l’efficacité du processus des bio-composites à base de mycélium sont limitées. Et ce, malgré leur potentiel établi pour la construction.
PRG d’un mur rénové avec six solutions d’isolation et une période de stockage (S) de 60 ans. Les émissions du mur de maçonnerie existant sont indiquées en gris. Les émissions liées à la production des matériaux isolants sont indiquées en bleu. Crédits photos : Carcassi-OB
Les auteurs ont conclu que, comme ces bio-composites constituent une nouvelle technologie, il est nécessaire de comprendre en profondeur leur capacité à réduire l’impact du secteur de la construction sur le changement climatique tout au long de leur cycle de vie.
En outre, les auteurs ont démontré que, lorsqu’il est associé à des particules de bambou, le carbone stocké dans cette biomasse à croissance rapide contribue à réduire le potentiel de réchauffement planétaire en utilisant une évaluation dynamique du cycle de vie qui inclut le dioxyde de carbone biogénique.
Les valeurs finales de réduction du potentiel de réchauffement planétaire net ont été jugées positives. Pour son utilisation en tant que matériau d’isolation durable, les auteurs ont déclaré que pour le rendre compétitif, un passage à l’énergie renouvelable pendant la phase de production est nécessaire.
De même, l’identification de modes de désactivation alternatifs à faible consommation d’énergie est fondamentale. Le potentiel du MycoBamboo en tant que matériau d’isolation alternatif pour les bâtiments a été mis en évidence dans l’étude.
Aussi, les auteurs ont identifié les futures directions de recherche, notamment la création d’évaluations spécifiques de fin de vie et la prise en compte des exigences de sécurité incendie pour les matériaux.
Image de Une par Rolanas Valionis de Pixabay
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