Le biobéton est un type de béton auto-cicatrisant, capable de se régénérer et de réparer ses propres fissures, créé par Henk Jonkers en 2016. Cette technologie verte incorpore des bactéries auto-activées dans le béton, de sorte que le matériau est capable de s'auto-cicatriser. Elle constitue donc l'un des futurs paris pour rendre l'industrie de la construction plus durable.
Le béton est l'un des matériaux de construction les plus utilisés dans le monde et se retrouve dans d'innombrables structures - des ponts aux barrages en passant par les tours. Le problème est que son empreinte écologique est élevée, principalement en raison des émissions de dioxyde de carbone liées à la production du ciment, l'un de ses principaux constituants.
Après l'eau, le béton est la substance la plus utilisée dans le monde. La production de ciment est responsable d'environ 8 % des émissions mondiales de dioxyde de carbone (CO2). En effet, le processus implique la combustion de nombreux minéraux, coquillages, schistes et autres composants dans des fours chauffés à environ 1 400 °C, dans lesquels des combustibles fossiles sont normalement utilisés comme source d'énergie. C'est de là que proviennent les émissions de CO2.
En outre, d'ici 2030, la croissance urbaine en Chine et en Inde portera la production mondiale de ciment à 5 milliards de tonnes métriques par an, la production actuelle représentant déjà 8 % du total des émissions mondiales, selon un rapport de l'organisation WWF.
Comment est né biobéton ?
C'est dans cette optique que le chercheur et microbiologiste néerlandais Henk Jonkers, en collaboration avec d'autres chercheurs de l'université technologique de Delft aux Pays-Bas, a mis au point le biobéton. Il est produit à partir d'une combinaison de béton traditionnel et de colonies de la bactérie Bacillus pseudofirmus. Cette bactérie habite des zones inhospitalières telles que les lacs gelés de Russie et les cratères de volcans actifs. Elle est donc capable de survivre pendant plus de 200 ans dans les bâtiments dans les pires conditions possibles.
En se nourrissant de lactate de calcium, la bactérie forme des spores et permet au béton de régénérer ses propres fissures. Le matériau peut réparer des fissures de n'importe quelle longueur. Bien qu'il soit en moyenne 40 % plus cher que le béton traditionnel, il est rentable à long terme. En effet, il permet d'économiser sur les coûts d'entretien de la construction.
Utilisations multiples
Selon les chercheurs, le matériau a également donné naissance à un spray. Il utilise les mêmes principes et peut être appliqué directement sur les petites fissures. Cette technologie permet d'éviter l'effondrement des bâtiments fissurés en cas de secousses telluriques.
Le biobéton a été développé pour améliorer la résistance à la traction et les propriétés écologiques du béton. Ce matériau a été testé dans certains bâtiments à Breda, aux Pays-Bas, pour en vérifier la durabilité et la résistance. Les avantages de l'utilisation de ce matériau comprennent une réduction des émissions de carbone dans le processus et une réduction des coûts d'entretien, de main-d'œuvre et de production.
Par conséquent, si un mur construit avec ce matériau se fissure, les bactéries seront exposées aux éléments physiques. L'eau s'infiltre dans les fissures et active les bactéries. Celles-ci commencent immédiatement à consommer leur nourriture, produisant du calcaire à la suite du processus de digestion.
En trois semaines environ, ce calcaire aura complètement colmaté les fissures du mur. Pour son invention, le chercheur a remporté le Prix de l'inventeur européen 2015 dans la catégorie Recherche. Selon Jonkers, le biobéton va révolutionner la façon dont nous construisons, car il s'inspire de la nature.
Autres alternatives écologiques au béton
Outre le béton biologique, il existe des alternatives au béton traditionnel déjà utilisées, ainsi que de nombreuses options en cours de recherche. Découvrez-en quelques-unes :
Béton vert
Le béton vert est une forme de béton écologique fabriqué à partir de déchets ou de matériaux résiduels provenant de différentes industries et dont la production nécessite moins d'énergie. Par rapport au béton traditionnel, il produit moins de dioxyde de carbone et est considéré comme moins cher et plus durable.
L'objectif de l'utilisation du béton vert est de réduire la charge sur les ressources naturelles et d'augmenter la dépendance à l'égard des matériaux recyclables. Parmi les différentes stratégies utilisées pour atteindre la durabilité grâce à un béton respectueux de l'environnement, la réutilisation des eaux de lavage pour réduire la consommation d'eau est une bonne technique.
Remplacement des granulats
Outre la recherche de substituts au ciment, le remplacement des granulats par des ressources recyclables et réutilisables est une stratégie efficace pour minimiser les émissions de gaz à effet de serre causées par le béton traditionnel.
Parmi les agrégats de substitution, on peut citer le papier/fibre, les déchets plastiques, le verre post-consommation et les déchets de béton.
Les gravats de béton
L'utilisation de gravats de béton est une manière intelligente d'utiliser les déchets de béton. En outre, son utilisation réduit la consommation de ressources du processus de production du béton. Ce processus permet d'économiser de l'espace précieux dans les décharges et la réutilisation des déchets réduit l'utilisation de matières premières vierges.
Verre de post-consommation
Le verre, qui est un matériau inerte polyvalent, est un substitut de granulat approprié pour le béton. Comme il peut être recyclé et réutilisé de nombreuses fois sans que ses propriétés chimiques ne changent, le verre post-consommation augmente la durabilité du béton et contribue à réduire les déchets de consommation dans les décharges.
Les déchets plastiques
L'utilisation de déchets plastiques est judicieuse, car il s'agit d'un matériau non biodégradable. Les déchets plastiques sont facilement recyclables et peuvent aisément remplacer jusqu'à 20 % des agrégats traditionnels. Bien que le béton produit avec des déchets plastiques offre une résistance dans une limite spécifique, il constitue indéniablement une alternative écologique au béton traditionnel.
Racines comestibles
Des chercheurs espagnols et britanniques ont mis au point un type de matériau plus résistant et plus durable. Ils ont utilisé du plastique recyclé, des cendres volantes et des racines comestibles telles que des carottes et des betteraves.
En plus d'améliorer la résistance du ciment, l'incorporation de feuilles fabriquées à partir de déchets végétaux s'est avérée efficace pour produire de l'électricité lors d'études en laboratoire.