Comment l’impression 3D béton va contribuer à faire baisser l’empreinte carbone des bâtiments du futur ?

Comment l’impression 3D béton va contribuer à faire baisser l’empreinte carbone des bâtiments du futur ?

Dépendance aux énergies fossiles, empreinte carbone trop élevée, pénurie de main-d’oeuvre et freins techniques, le btp fait face aux enjeux environnementaux actuels. L’impression 3D béton est une innovation technologique considérable qui va changer le futur dans le secteur du bâtiment. Présentant de nombreux avantages techniques, économiques et surtout écologiques, elle s’inscrit dans une démarche d’éco-responsabilité. Grand défi du btp, la construction bas carbone va permettre de réduire l’empreinte carbone et de s’approcher du zéro carbone souhaité des bâtiments éco-construits.

Pour mieux comprendre les enjeux de demain, il est important de revenir sur la situation actuelle du marché. Parce que la construction traditionnelle détient l’une des plus fortes empreintes carbones tous secteurs confondus, il est primordial pour les professionnels du secteur de s’adapter et d’innover. Le btp est l’un des premiers secteurs responsables des émissions de gaz à effet de serre au monde. Selon l’étude de l’Ademe, il représenterait au total 25% de l’empreinte carbone d’un français quand les déchets d’une personne ne représentent que 3,6%. La dépendance aux énergies fossiles est bien réelle. Le gaz et le fioul représentent 40% de la consommation totale en énergie du secteur. Une grande quantité d’énergie grise est utilisée dans la fabrication des matériaux ce qui augmente considérablement l’impact environnemental de la construction traditionnelle des bâtiments. Le béton par exemple est l’un des matériaux le plus demandeur en énergie grise. C’est pourquoi il faut agir rapidement. Et le btp l’a bien compris.

Le bâtiment tend à aller vers une pratique plus responsable afin de réduire son empreinte carbone et de viser la neutralité carbone. Face à une prise de conscience mondiale et face à l’urgence climatique, bon nombre d’innovations ont vu le jour pour améliorer l’impact écologique du secteur du bâtiment. Aidé par le gouvernement grâce à des réglementations plus strictes telles que la norme RE2020, le secteur bénéficie également de l’aide d’organisation extérieure pour accompagner les différents acteurs du marché. L’Ademe, l’Agence de la Transition Ecologique, propose de soutenir des projets responsables. En 2019, l’Ademe rencontre Constructions-3D et c’est le début d’une collaboration solide.

L’impression 3D est devenue, en quelques années, une opportunité pour de nombreux secteurs. Elle séduit de plus en plus d’adeptes qui y trouvent une façon de répondre à leur besoin immédiatement. C’est tout naturellement que le btp s’est intéressé à cette technique et s’est rapproché des acteurs de ce marché pour tenter de répondre à leurs enjeux. Pionnier de l’impression 3D béton, Constructions 3D, s’est lancé dans la fabrication de machine 3D béton pour construire les bâtiments du futur. Utilisant les mêmes techniques d’impression mais à plus grande échelle, l’impression 3D béton est devenue très rapidement une solution efficiente pour réduire le CO2 du btp.

Pour s’adapter aux demandes de la filière, il a fallu adapter les matériaux utilisés afin de répondre au cahier des charges. Depuis plus de 10 ans, les acteurs du marché recherchent et développent des solutions effectives pour permettre l’éco-construction de bâtiment en impression 3D. S’utilisant comme une imprimante 3D traditionnelle, il a fallu repenser les machines pour leur permettre d’imprimer en grand volume sur des chantiers tout en déposant du béton. Premier matériau utilisé dans ce type de construction, le béton a été repensé pour réduire à la fois le temps de séchage et pour s’adapter à la machine. L’enjeu ici était de trouver une composition qui permet au béton d’être plus souple et pouvant s’écouler facilement sans obstruer la machine tout en gardant sa forme d’origine. Sans oublier que le béton doit répondre aux normes pour résister aux intempéries et au poids du bâtiment dans son ensemble. Afin de répondre aux attentes du marché et toujours dans un souci d’éco-responsabilité, chaque étape de la construction d’un bâtiment est repensée pour baisser l’empreinte carbone. L’isolation par exemple est un enjeu important. En 2019, Constructions-3D a commencé à utiliser un isolant fabriqué à partir d’anas de lin local lors de la construction de ses bâtiments. Pour envisager une construction zéro carbone des bâtiments à l'avenir, il est donc nécessaire de repenser leur conception dans son intégralité.

Les avantages techniques de ce type d’impression sont non négligeables. Habituellement utilisés dans la construction, les coffrages à béton sont abandonnés ce qui contribue à l’élimination de déchets mais également à réduire les coûts de production. Grâce à la mobilité des machines et au béton plus malléable, les constructeurs de bâtiments bas carbone, ont une liberté de forme et de design infinie là où la construction traditionnelle fait défaut et est très limitée dans son exécution. On entre donc dans une ère d’ultra personnalisation des constructions. Il était parfois impossible de répondre à certaines demandes. La machine 3D permet une rapidité d’exécution qui offre aux professionnelles un gain de temps considérable. Le temps de construction est réduit de 50% à 70%.

Plus compétitif car plus rapide, l’impression 3D béton offre des avantages économiques séduisants. Avec une impression contrôlée, et une réduction de matière, il est possible de réduire les dépenses notamment grâce à l’optimisation du béton utilisé. Le volume de béton serait réduit de 20% à 30% par rapport aux construction traditionnelles. Toujours dans une démarche de construction verte, durable et responsable, la main d’œuvre est repensée. La pénibilité au travail est fortement réduite grâce à l’automatisation du processus de construction. La qualité de vie au travail est bien meilleure, le risque d’accident sur site est réduit ainsi que les maladies professionnelles liées aux tâches physiques répétitives. L’exposition aux conditions climatiques est également réduite. Le confort des ouvriers augmente grâce à la diminution des bruits sur les chantiers allant de 40% à 60%.

Pour réduire l’empreinte carbone de l’impression 3D béton, les avantages sont multiples. La réduction des déchets est l’un des atouts majeurs de cette innovation. Cette technologie verte utilise moins de matière à la construction d’un bâtiment. Son processus d’impression lui permet de produire jusqu’à 70% de déchets en moins. Le mortier contenant moins de ciment, le matériau est plus éco-responsable et permet de réduire son impact environnemental. Toujours dans la perspective de réduire l’émission de CO2 grâce à l’impression 3D en béton, les matériaux isolants sont choisis avec soin et sont négatifs en carbone. C’est une technologie plus respectueuse de l’environnement, moins énergivore que la construction traditionnelle. Plus besoin de transporter les matériaux utiles à la construction, la structure est directement imprimée sur site. L’économie d’énergie est considérable, les transports sont réduits de presque 50%. Habert et Ouellet-Plamondon estiment que l’empreinte carbone globale du secteur pourrait être réduite de 20% à 40%. L’impression 3D béton est donc un enjeu considérable pour le btp notamment dans la réduction de son empreinte carbone et de son impact écologique, économique et humain global.

La construction par l’impression 3D béton est un défi qui attire bon nombre d’acteurs du marché. C’est la course au développement et à l’innovation. Chez Constructions 3D, nous avons développé Termix 3D. Une toute nouvelle technologie dédiée à la fabrication locale de micro-béton imprimable. L’objectif à l’avenir est de faciliter l’impression 3D béton grâce à des micro usines implantées sur les chantiers.
L’avenir est bel et bien prometteur grâce aux constructions durables des bâtiments zéro carbone. Pour le btp, la réduction de CO2 est primordiale. Il peut s’appuyer sur les nouvelles technologies vertes pour réduire son impact écologique.