Face à la crise climatique, remplacer le ciment par des bactéries pourrait bien être l'innovation que le secteur de la construction attendait. Les chercheurs du Fraunhofer Institute en Allemagne ont ouvert la voie à une alternative révolutionnaire utilisant des cyanobactéries pour produire des matériaux de construction biogéniques.
Depuis des décennies, le secteur de la construction est pointé du doigt pour ses émissions massives de dioxyde de carbone, principalement dues à la production de ciment. Mais une solution pourrait émerger, surprenante et radicale : l'utilisation de micro-organismes pour remplacer ce matériau traditionnel.
Un défi environnemental de taille
En Allemagne, en 2018, elle a généré environ 20 millions de tonnes de dioxyde de carbone, représentant près de 10% des émissions industrielles du pays. Cette situation critique appelle à des solutions innovantes pour réduire l'empreinte carbone du secteur.
Le projet BioCarboBeton des instituts Fraunhofer pour les technologies et systèmes céramiques (IKTS) et pour la technologie des faisceaux d'électrons et des plasmas (FEP) propose une méthode révolutionnaire. En utilisant des cyanobactéries capables de photosynthèse, cette approche pourrait non seulement éliminer les émissions de carbone, mais aussi utiliser le CO2 atmosphérique dans le processus de fabrication.
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Le rôle des cyanobactéries
Les cyanobactéries, autrefois appelées algues bleues-vertes, sont au cœur de cette méthode. Sous l'action combinée de la lumière, de l'humidité et de la température, ces micro-organismes forment des structures similaires à des stromatolites, principalement constituées de calcaire. Ce processus biogénique existe depuis 3,5 milliards d'années.
Les chercheurs ont réussi à reproduire ce phénomène naturel grâce à une approche technologique avancée. Le Dr Matthias Ahlhelm de l'IKTS et son équipe supervisent le développement des matériaux et des processus, tandis que le Dr Ulla König au FEP gère la culture des cyanobactéries et l'augmentation de la production de biomasse.
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De la culture bactérienne à la production de matériaux
La production commence par la culture des cyanobactéries dans une solution nutritive. Ensuite, des sources de calcium comme le chlorure de calcium sont ajoutées pour permettre la minéralisation et la formation des structures stromatolitiques. Un mélange d'hydrogels et divers agents de remplissage est alors préparé.
La mixture bactérienne est ensuite versée dans des moules translucides, permettant la poursuite des processus métaboliques et photosynthétiques. La minéralisation conduit à la solidification du matériau. Alternativement, des substrats poreux peuvent être produits et traités avec la culture de cyanobactéries, offrant une grande flexibilité d'application.
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🌍 Environnement
Réduction significative des émissions de CO2
🔬 Technologie
Utilisation de cyanobactéries pour la minéralisation
🏗️ Applications
Isolation, briques, coffrages, mortier, stuc
Les chercheurs explorent également des processus circulaires pour une production durable et efficiente. Ils travaillent avec du biogaz et d'autres sources de calcium comme le basalte et les résidus miniers. Cette approche pourrait révolutionner non seulement la construction mais aussi d'autres secteurs industriels.
Pour résumer, l'initiative BioCarboBeton se concentre sur plusieurs aspects pour garantir la réussite de cette nouvelle méthode :
- Réduire les émissions de CO2
- Augmenter la production de biomasse
- Utiliser des sources de calcium durables
- Explorer des applications variées
- Assurer la durabilité et l'efficacité des matériaux
Le potentiel de cette innovation est immense, mais il reste des défis à surmonter avant une adoption à grande échelle. Alors, êtes-vous prêt à envisager un avenir où des bactéries construisent nos villes ?