Le Béton Révolutionnaire qui Capture le Carbone via la Photosynthèse
Imaginez un matériau de construction révolutionnaire qui non seulement réduit l'empreinte carbone de l'industrie du bâtiment, mais qui est en réalité négatif en carbone. C'est exactement ce qu'une équipe de chercheurs allemands a réussi à créer en s'inspirant d'un processus vieux de 3,5 milliards d'années : la photosynthèse des cyanobactéries.
Un bio-ciment qui s'attaque au problème du béton
Le béton est le deuxième matériau le plus utilisé au monde après l'eau, mais sa production est responsable d'environ 8% des émissions mondiales de carbone. Les réactions chimiques et la chaleur extrême nécessaires pour créer le ciment, ingrédient clé du béton, en font un véritable fléau pour l'environnement.
Face à ce constat alarmant, des scientifiques de l'institut Fraunhofer pour les technologies et systèmes céramiques (IKTS) en Allemagne ont développé une alternative durable : un bio-ciment à base de cyanobactéries, ces micro-organismes capables de photosynthèse.
S'inspirer de la nature pour une construction plus verte
Pour créer ce matériau novateur, les chercheurs ont reproduit en laboratoire le processus de formation des stromatolithes, des structures calcaires façonnées par les cyanobactéries depuis plus de 3 milliards d'années. En fournissant les conditions idéales de lumière et de nutriments à des cultures de cyanobactéries, ils ont stimulé leur croissance et leur capacité à photosynthétiser.
L'ajout de chlorure de calcium et d'autres sources de calcium déclenche alors la minéralisation des bactéries, qui forment des structures semblables aux stromatolithes. Des hydrogels et des charges comme du sable sont incorporés pour renforcer le matériau, à l'image des granulats dans le béton traditionnel.
Un processus éclairé qui fixe le CO2
La clé de ce bio-ciment réside dans l'injection de dioxyde de carbone dans le mélange. Grâce à la lumière, les cyanobactéries utilisent ce CO2 pour la photosynthèse et la minéralisation du calcaire, tout en maintenant une structure poreuse qui laisse pénétrer la lumière à l'intérieur.
La structure solide en développement reste poreuse pendant le processus, permettant à la lumière d'entrer à l'intérieur et de stimuler la fixation du dioxyde de carbone par la minéralisation du calcaire.
- Matthias Ahlhelm, chef de projet à l'IKTS Fraunhofer
En contrôlant la lumière, l'humidité et la température, les scientifiques peuvent interrompre le processus à tout moment. Une fois terminé, les bactéries restantes meurent, ne laissant aucune substance toxique dans le matériau final qui emprisonne durablement le CO2.
Un matériau polyvalent aux multiples applications
Le bio-ciment obtenu peut être coulé dans des moules ou des structures en treillis pour créer des briques ou une multitude d'autres formes. Il peut aussi être extrudé, utilisé dans la fabrication additive comme l'impression 3D de bâtiments, ou encore projeté par pulvérisation.
Les chercheurs envisagent même de rendre le processus encore plus écologique en utilisant du CO2 issu de polluants industriels et du calcium provenant des déchets miniers. Une perspective enthousiasmante pour décarboner massivement le secteur de la construction.
Vers une construction durable et carbonégative
Ce bio-ciment révolutionnaire ouvre la voie à un avenir où les bâtiments pourraient activement contribuer à réduire les niveaux de CO2 dans l'atmosphère, tout en offrant une alternative robuste et polyvalente au béton traditionnel. En s'appuyant sur le génie de la nature et des cyanobactéries, les scientifiques de Fraunhofer nous rapprochent un peu plus d'une industrie de la construction véritablement durable et respectueuse du climat.
Reste à voir comment ce matériau prometteur sera accueilli par les professionnels du bâtiment et à quelle vitesse il pourra être déployé à grande échelle. Une chose est sûre : l'avenir du béton et de la construction ne sera plus jamais le même grâce à ces petits ouvriers photosynthétiques de 3 milliards d'années.
