Bioconstruction et « carbone vert »

Ou la bioéconomie de la construction

Le bois et les fibres, matériaux qui n’ont jamais cessé d’être modernes, sont probablement à l’origine des matières premières bioéconomiques les plus anciennes de l’humanité. Toutes les filières du « carbone vert » qui en découlent, bio-sourcées, renouvelables, sobres, innovantes et créatrices d'emplois, répondent ainsi durablement à nos besoins et contribuent dans le même temps à amortir la dérive climatique. Car la bioéconomie est d’abord une source sans égal d'absorption et de stockage du CO2 atmosphérique via la photosynthèse (on parle de « pompe à carbone »). Sans oublier d’ailleurs que l’économie bio-sourcée est aussi un moteur singulier de création d’emplois (un emploi net supplémentaire est créé pour +1000 tonnes de biomasse mobilisées).

À la fin du XIXe siècle, la biomasse fournissait encore plus de 30 % des besoins mondiaux : bois, pailles et chaumes, osiers, textiles, cuirs, sous-produits végétaux ou animaux, etc…. Aujourd’hui, elle n’en représente plus que 7 %, mais elle compte en France, à titre d’exemple, pour près de 12% des matériaux de construction. Cette part est d’ailleurs en constante progression, tant pour le bois que pour les agro-matériaux fibreux divers. C’est le support de la “bioconstruction”.

Cet usage de matériaux renouvelables en substitution du béton ou de l’acier par exemple offre de multiples bénéfices durables, notamment dans le bilan énergie – carbone de la construction. C’est un puissant « retardateur du changement climatique ».

Le domaine de la construction est, en fait, le principal utilisateur mondial de matières premières au sens large. Depuis un siècle, l’extraction de matériaux de construction sur notre planète a été multipliée par trente-quatre, (alors que, par exemple, la consommation de combustibles fossiles n’a quant à elle été multipliée “que”… par douze !).Or, la production mondiale de ciment, qui croît sans cesse, rejette déjà entre 5 % et 6 % de la totalité des gaz à effet de serre qui sont émis sur la planète (GES).

La conférence COP 21, qui s’est tenue à Paris en décembre 2015, comme le cinquième rapport du GIEC, ont enfin reconnu, devant ces défis, l’intérêt des fonctionnalités de la biomasse en terme “d’amortisseur climatique”, en particulier en tant que source de bio-matériaux :

Une structure en bois ou en fibres végétales stocke ainsi, par exemple, le carbone d’origine photosynthétique qui a été absorbé initialement à l’état de CO2 par la photosynthèse des arbres et des plantes (ce stockage est évalué à une tonne de CO2 par tonne de biomasse ou de bioproduit).
Cette même structure en bois ou en fibres livre en outre, en fin de vie, après recyclage éventuel, un biocombustible renouvelable et utilisable pour la production de bioénergies sans émissions nettes significatives de GES (le contenu énergétique de la biomasse est évalué à 0,25 tonne équivalent pétrole par tonne soit, approximativement, 2 barils de pétrole pour chaque tonne de bois ou de végétal valorisée en combustion). Cette faculté intéresse particulièrement la valorisation énergétique des déchets organiques de démolition (en cimenteries par exemple).

En France, une étude conduite sur les labels de construction sobre (label basse consommation ou BBC) a montré que plus de la moitié des émissions de CO2 qui sont dues au secteur du bâtiment provenait en fait de l’énergie qui est consommée, “à l’amont”, c’est-à-dire pour fabriquer les matériaux minéraux ou fossiles utilisés dans la construction elle-même (c’est ce qu’on appelle “l’énergie grise”). A l’occasion du premier plan bois construction-environnement de 1999, une évaluation homologue (qui resta très sommaire à l’époque…) avait également montré que la fabrication d'une structure porteuse en bois (poutre, poteau…) nécessitait environ neuf fois moins d'énergie (grise) que celle de son équivalent en béton, et dix sept fois moins que pour son homologue en acier !

L’économie du « carbone vert », bio-sourcée, se révèle donc plus vertueuse encore, et plus efficace, dans ses débouchés comme bio-matériaux et en chimie, (biomatériaux, biocomposites, chimie du végétal, xylochimie…) que dans ses applications bioénergétiques directes, qui sont pourtant le plus souvent mises en avant avec insistance (biogaz, biocombustibles, biocarburants …).

Les filières bio-sourcées de la construction et des biomatériaux, qui fondèrent notamment l’essentiel de nos villes et de nos habitations du moyen-âge, sont en tout état de cause déjà prêtes à renaître sous nos yeux, dans leur toute nouvelle modernité. C’est ainsi, avec la bioconstruction, que le bois et a fibre retrouvent une légitimité apte à se décliner dans des innovations constantes :

Innovations grâce au bois et à ses composites granulés (aggloméré…), fibreux (MDF…) ou collés (OSB, lamellé, contreplaqué, LVL, CLT…). Tous peuvent être mis en œuvre par eux mêmes (charpentes, cloisonnements, planchers…), en assemblages mixtes ou même en torchis et en colombages.
Innovations également grâce aux plantes à fibres telles que les pailles, le chanvre, le lin, et autres jute, sisal, kenaf, alpha, miscanthus, etc… qui peuvent toutes fournir en particulier des isolants, des non-tissés, des chaumes et des matériaux composites évolués, au même titre que les laines animales traditionnelles ou les fibres papetières de récupération. Elles entrent aussi, pour certaines d’entre elles, dans la composition de bétons fibreux allégés (ex. béton de chanvre, parpaings mixtes…) dont les fonctionnalités sont exceptionnelles (légèreté, isolation, parasismicité…).

Si nous revenons pour conclure au contexte actuel de la construction, qui doit fortement évoluer vers des options « bas-carbone », rappelons simplement que le béton armé (ciment mêlé de granulés et armé d’acier…) n’a finalement qu’à peine plus de 100 ans d’existence en tant que matériau de construction certifié.

Le bois, les charpentes, les torchis, les pisés ou les colombages ont quant à eux, à leur actif, des siècles de recul et de références … et ils résistent toujours, impassibles et séduisants, trésors architecturaux de nos plus belles villes historiques.

On peut alors se demander ce qu’il en sera des structures en béton armé qui nous environnent, de leur résistance et de leur vieillissement dans quelques siècles ? Les alertes ne manquent pas … Et si un jour (qui sait ?), économie bas-carbone oblige, béton et biomasse se décidaient à jouer enfin le jeu d’un véritable rapprochement stratégique ?

Un article signé Claude Roy, Président du CLUB des Bioéconomistes

Claude ROY est membre honoraire du Conseil Général de l'Alimentation, de l'Agriculture et des Espaces Ruraux après avoir été Coordonnateur Interministériel pour la Valorisation de la Biomasse (2005-2008).Il a contribué, auprès du Gouvernement et des professions concernées, à faciliter le développement des filières de la forêt, du bois-fibres, de l’agriculture et de l'agro-industrie pour la production de carburants, de combustibles, de matériaux et de bases chimiques renouvelables d’origines agricole et forestière. Il est intervenu à ce titre dans le cadre de la lutte contre le changement climatique, ainsi qu’en appui des politiques agricole, forestière, énergétique et industrielle, en métropole comme outre mer.Ingénieur Agronome, il a été notamment Directeur puis Directeur Exécutif de l’ADEME (1998-2004), responsable du consulting d’un groupe international d’ingénierie industrielle (1991-1997) et conseiller technique du Ministre de l’Agriculture (1986-1988), après avoir assuré, dans ce même Ministère, la gestion des programmes d'équipement du Fonds Forestier National (2000-2005), puis, au sein de la DATAR, celle des instruments de développement rural du FIDAR.Claude ROY est notamment président et fondateur du CLUB des Bio-économistes, et l’auteur de deux ouvrages de référence : « Les triples A de la bioéconomie (2012) » , et « La bioéconomie, de la photosynthèse à l’industrie, de l’innovation au marché » (2019).Il publie dans plusieurs magazines économiques spécialisés et donne régulièrement des conférences dédiées notamment aux entreprises, aux organismes professionnels et aux collectivités.Il est membre de l’Académie d’Agriculture de France et Commandeur du Mérite Agricole.

[Dossier biosourcés #3]Bioconstruction et « carbone vert »

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