University of Bath: "Le projet SB&WRC contribue au développement de la bioéconomie"

Le projet SB&WRC est soutenu par le programme européen Interreg VA France (Manche) Angleterre et bénéficie d’un soutien financier du FEDER.

Pete Walker, Dan Maskell et Aurélie Laborel-Preneron de l'Université de Bath présentent leurs travaux sur les prototypes SB&WRC à base de paille et les avantages à trouver lorsque la construction et l'agriculture collaborent étroitement.

Parlez-nous un peu de vos parcours. Quelle est l'expérience de l'Université de Bath dans les matériaux biosourcés?

Pete Walker: Je suis un ingénieur civil et structure agréé, et avant de rejoindre l'Université de Bath, j'ai travaillé comme universitaire en Australie et au Zimbabwe. Depuis 2006, je suis Directeur du Centre BRE pour les matériaux de construction innovants à l'Université de Bath. Depuis 20 ans, je mène des travaux de recherche et de développement sur les matériaux de construction biosourcés tels que les ballots de paille et les composites chaux-chanvre. J'ai collaboré avec des entreprises locales dans le développement d'un système innovant de construction de murs préfabriqués utilisant une isolation en ballots de paille, menant à la certification du système de construction et à une série de bâtiments primés. À l'université, j'enseigne également l'ingénierie des structures et les matériaux de construction aux étudiants en génie civil de premier et de deuxième cycle ainsi qu'aux étudiants en architecture.

Dan Maskell:  Je suis un chercheur de renom en matériaux de construction innovants à l'Université de Bath, avec des intérêts dans l'utilisation de matériaux de construction pour l'amélioration de la qualité de l'environnement intérieur, pour l'amélioration de la santé et du bien-être des occupants. J'ai obtenu mon doctorat à l'Université de Bath en novembre 2013, suivi d'un poste de chercheur post-doctoral de trois ans, également à l'Université de Bath. J'ai une grande expérience avec les matériaux de construction naturels, y compris la terre, la balle de paille et d'autres matériaux inorganiques et organiques. J'ai étudié la construction de ballots de paille en ballots de paille pendant environ 10 ans. À l'université, j'enseigne également l'ingénierie des structures et les matériaux de construction non conventionnels aux étudiants en génie civil de premier et de deuxième cycle ainsi qu'aux étudiants en architecture. 

Aurélie Laborel-Préneron: J'ai développé un intérêt pour la construction durable au cours de ma maîtrise en génie civil, lorsque j'ai travaillé sur un projet de musée construit en terre battue. Après mes études à l'INSA de Toulouse en 2014, j'ai choisi de me consacrer à la recherche en éco-matériaux. J'ai ensuite terminé mon doctorat entre 2014 et 2017 à l'Université de Toulouse. J'ai mené un travail de recherche expérimentale sur la brique de terre non cuite contenant divers types d'agrégats végétaux (paille, chanvre, épi de maïs, liège, balle de riz). J'ai étudié ces matériaux biosourcés à travers une approche pluridisciplinaire incluant des propriétés mécaniques et hygrothermiques mais aussi des propriétés de durabilité telles que la durabilité à la croissance fongique, au climat et au feu. Une approche holistique est, à mon avis, essentielle lors de l'élaboration d'un matériau de construction pour prendre en considération autant de paramètres que possible. 

L'expérience de l'Université de Bath dans les matériaux biosourcés: Le Centre BRE pour les matériaux de construction innovants (BRE CICM) fait partie de nombreux projets sur les matériaux biosourcés, en particulier sur les systèmes de panneaux de balles de paille préfabriqués et les matériaux de construction en chanvre-chaux.

Vous êtes chargé de concevoir l'un des trois prototypes. Quels matériaux proposez-vous d'utiliser, et pourquoi? Et d'où proviendront-ils?

Pete Walker: Nous développons un prototype en paille de blé que nous sommes en train de rédessiner avec balles de paille spécifiques à la construction. La construction de ballots de paille a débuté au Royaume-Uni au milieu des années 1990 et s'est considérablement développée au cours des deux dernières décennies. Dans un contexte de réduction de l'impact environnemental des bâtiments, la paille présente divers avantages. Tout d'abord, la paille est un matériau facilement disponible et renouvelable, qui est biodégradable et peut continuer à stocker du dioxyde de carbone traité par photosynthèse tout au long de la durée de vie du bâtiment. De plus, en tant que coproduit, la paille ne fait pas concurrence à la production alimentaire. La paille brute est également un matériau très peu coûteux qui ne nécessite que peu de post-traitement dans le cas de la mise en balles.

Dan Maskell: La paille de blé est particulièrement intéressante pour ce projet car les quantités importantes de cette culture sont disponibles dans la région Interreg (Manche) du nord de la France et du sud de l'Angleterre: environ 3,3 millions de tonnes dans la région française d'Interreg et environ 2,3 millions de tonnes ont été produites dans la région anglaise d'Interreg. Il est disponible localement. Dans le présent projet, la paille de blé provient d'une ferme près de Bath (environ 10 km).

Aurélie Laborel-Préneron: Enfin, la paille a également de nombreuses propriétés favorables à la construction. C'est un bon matériau hygroscopique, avec une grande capacité tampon. Cette capacité à répondre aux variations de l'humidité de l'environnement est bénéfique à la fois pour les conditions internes et la santé du tissu du bâtiment. La paille a également de bonnes propriétés d'isolation thermique et acoustique, avec une résistance au feu étonnamment bonne, et une résistance aux séismes, lorsque les balles ont été fortement comprimées.

Comment envisagez-vous de tester le produit prototype?

Pete Walker: La plupart des tests de caractérisation du prototype seront réalisés dans les laboratoires du Département d'Architecture et de Génie Civil de l'Université de Bath. Des essais pour évaluer les propriétés thermiques, les propriétés hygriques, telles que la perméabilité à l'eau ou la valeur du tampon d'humidité, les propriétés mécaniques ou la structure interne des balles seront effectués. En plus de ces tests, certains échantillons seront envoyés à Unilasalle en France pour des tests de résistance au feu.

Dan Maskell: Une autre partie des tests sera effectuée à échelle réelle sur un site pilote. Le suivi à l'échelle réelle permettra de déterminer le comportement thermique et hygiénique réel du matériau. Le déploiement de ce prototype aura lieu au Building Research Park de Wroughton (à environ 45 km de Bath).  

Pensez-vous que les produits prototypes ont de bonnes chances d'être adoptés par le grand public, et pourquoi? Y a-t-il des obstacles importants?

Pete Walker: Actuellement, l'épaisseur d'un mur fait de ballots de paille est habituellement de l'ordre de 450 mm, ce qui pourrait constituer un obstacle au développement de ce produit isolant. L'objectif du prototype développé est d'améliorer l'isolation thermique de la balle, afin de pouvoir réduire son épaisseur et ainsi être plus compétitive avec les autres produits d'isolation déjà sur le marché. Pour améliorer l'isolation thermique, la solution retenue est de changer l'orientation de la paille. Cependant, pour ce faire, des presses à balles neuves ou adaptables seraient nécessaires pour pouvoir encore produire la balle sur le terrain. Cela permettrait de ne pas augmenter le traitement du matériel. Il serait donc encore compétitif en termes de prix et de faible impact environnemental.

Comment pensez-vous que le projet de recherche bénéficiera à l'université? 

Pete Walker: L'Université de Bath bénéficiera de ce projet en élargissant le réseau et en créant des liens de collaboration avec de nouveaux partenaires de recherche. Plus précisément, le Centre BRE pour les matériaux de construction innovants (BRE CICM) de l'Université de Bath, qui est un centre de recherche de pointe sur les matériaux de construction éco-innovants, sera encouragé par ce projet grâce à la production de nouvelles connaissances et expertise. domaine d'étude. De plus, certains avantages éducatifs seront observés, tels que de nouvelles connaissances et de nouvelles expériences dans les cours existants et nouveaux.

Dan Maskell: Pour l'ensemble de la zone, les bénéfices attendus seront l'amélioration de l'efficacité énergétique dans un contexte de ressources limitées, avec la mobilisation de ressources renouvelables sous-exploitées telles que la paille de blé. Le projet SB & WRC contribue au développement de la bio-économie par la création de solutions durables pour la valorisation des coproduits agricoles. Ce projet est en effet conforme aux objectifs européens du programme-cadre Horizon 2020 du point de vue de l'efficacité énergétique et de la réduction des émissions de carbone.

Aurélie Laborel-Préneron: Enfin, grâce à la communauté en ligne, aux différents ateliers et au déploiement d'événements prototypes impliquant diverses parties prenantes, le projet atteindra une masse critique d'acteurs permettant d'influencer les tendances du marché.