L'Université du Michigan développe près

L'équipe BioMatters de l'Université du Michigan à Ann Arbor a développé un matériau entièrement biodégradable, réutilisable et recyclable pour remplacer les coffrages en béton traditionnellement utilisés dans l'industrie de la construction.

La base de ce matériau est la sciure de bois recyclée : des millions de tonnes de déchets de sciure sont créées chaque année.

L’équipe BioMatters du laboratoire DART (Taubman College of Architecture and Urban Planning and Digital Architecture Research & Technology) utilise de manière productive cette ressource facilement disponible. Actuellement, ils utilisent de la sciure de bois créée au laboratoire de fabrication de Taubman.

«Nous avons fabriqué un biomatériau recyclable et entièrement naturel à base de sciure de bois», explique Muhammad Dayyem Khan, chercheur au laboratoire DART. "D'autres solutions à base de sciure de bois utilisent d'autres polymères à base de pétrole. Nous utilisons des biopolymères complètement décomposables, et le plus important est qu'ils sont très faciles à recycler et à réutiliser."

Dirigée par Mania Aghaei Meibodi, directrice de DART, ainsi que par les chercheurs Tharanesh Varadharajan, Zachary Keller et Khan, l'équipe propose une nouvelle méthode qui associe l'impression 3D robotisée du matériau à base de bois avec un moulage de béton incrémentiel à la demande pour créer structures en béton de forme libre zéro déchet. Le coffrage en bois imprimé en 3D façonne le béton lors du coulage et le béton stabilise le bois pour éviter toute déformation.

Une fois le béton durci, le coffrage est retiré et entièrement recyclé en broyant et en réhydratant le matériau avec de l'eau, ce qui donne une solution de coffrage presque zéro déchet.

« Lorsque la sciure se décompose, elle produit des acides gras (lignine), qui provoquent une toxicité dans l'eau. Et une fois qu’il commence à contaminer l’eau, il a des effets sur la faune sauvage, les microbes et un large éventail d’organismes. Et comme la sciure de bois est extrêmement inflammable, sa contribution potentielle aux incendies de forêt est très élevée », explique Khan.

La solution répond directement aux contributions importantes en matière de déchets et de pollution de l'industrie du béton, où le coffrage constitue 40 pour cent des dépenses de construction en béton. Traditionnellement fabriqués à partir de bois et jetés une fois déformés, les coffrages ajoutent à l’impact environnemental négatif de la construction en béton.

« La quantité de sciure de bois produite là-bas représente une énorme quantité de matériaux qui sont simplement jetés ou brûlés », explique Khan. "Donc, plutôt que de le brûler et de générer davantage d'émissions de CO2, il est tellement préférable d'en faire un matériau capable d'être utilisé encore et encore."

La recherche contribue à développer des pratiques de construction durables qui réduisent les déchets, la pollution et la consommation de ressources dans l'industrie du béton. En valorisant les sous-produits inutilisés de l’industrie du bois, le projet représente une étape importante vers des méthodes de construction en béton respectueuses de l’environnement et efficaces.