De l’Agro

Trouver des solutions efficaces et précieuses pour la gestion des déchets agricoles a été un défi inspirant pour les chercheurs. Les sous-produits issus des monocultures, tels que les résidus de la production de soja, les épis de maïs, la paille, les graines de tournesol et la cellulose, sont souvent destinés au compostage des sols, utilisés comme aliments pour animaux, voire transformés en énergie afin de réduire les déchets et d'atténuer l'impact environnemental. impacts associés aux activités agricoles. La production de canne à sucre, par exemple, génère une quantité importante de sous-produits, totalisant environ 600 millions de tonnes de déchets de fibres de bagasse sur une production annuelle de deux milliards de tonnes de canne à sucre. Ce sous-produit présente un potentiel prometteur pour remplacer les systèmes de construction à forte intensité énergétique, tels que le béton et la brique, en fournissant des matériaux de construction alliant durabilité et efficacité structurelle.

Dans cette perspective, l'Université d'East London (UEL), en partenariat avec Grimshaw Architects et le fabricant Tate & Lyle Sugar, a développé un matériau de construction innovant appelé Sugarcrete™. L'objectif du projet est d'explorer des solutions de construction durables en recyclant les sous-produits biologiques de la canne à sucre, ce qui réduit les émissions de carbone dans l'industrie de la construction, tout en donnant la priorité à la durabilité sociale et environnementale lors de la production et de la mise en œuvre de ces matériaux de construction.

"La principale innovation de Sugarcrete™ est de remettre en question l'idée fausse établie selon laquelle les biomatériaux ont de faibles performances structurelles et de créer un matériau doté d'une résistance structurelle suffisante pour être autoportant", explique Armor Gutierrez Rivas, professeur principal d'architecture. Comme il l'explique : « Le projet a débuté dans le cadre d'une recherche éclairée par l'enseignement dispensé dans le cadre du Master en Architecture de l'Université d'East London (UEL), qui s'intéresse à l'utilisation de solutions de construction innovantes répondant aux problèmes locaux. sur les propositions de réaménagement de Silver Town, sur les Royal Docks, nous nous sommes engagés dans le tissu industriel existant de la région et avons commencé à examiner les sous-produits comme alternatives de construction, y compris les sous-produits de la production de sucre de Tate & Lyle. Les premières explorations ont été testées et optimisées en utilisant nos installations de pointe au Sustainability Research Institute (SRI) et plus tard mises en œuvre sous le nom de dalle Sugarcrete™ en partenariat créatif avec les architectes de Grimshaw et les ingénieurs d'AKT II.

Essentiellement, Sugarcrete™ est créé en combinant de la bagasse avec des liants minéraux. Le produit final est plus léger que la brique traditionnelle et ne représente que 15 à 20 % de son empreinte carbone. Utilisant une fraction de 30 % de la production mondiale de bagasse, Sugarcrete™ aurait le potentiel de remplacer complètement l'industrie traditionnelle de la brique, ce qui entraînerait une économie de 1,08 milliard de tonnes de CO2 (l'équivalent de 3 % de la production mondiale de dioxyde de carbone). La canne à sucre a un taux de croissance rapide et est jusqu'à 50 fois plus efficace que la foresterie lorsqu'il s'agit de convertir le CO2 en biomasse, ce qui en fait un matériau hautement prioritaire pour atteindre zéro émission nette. De plus, le matériau présente de bonnes caractéristiques structurelles et est isolant, résistant au feu, facile à utiliser avec une main-d'œuvre non qualifiée et dispose d'une chaîne d'approvisionnement simplifiée grâce à sa composition simple.

Selon Bamdad Ayati, chercheur à l'Institut de recherche sur le développement durable de l'UEL, « Le processus de production de Sugarcrete™ est assez simple et ressemble à la fabrication conventionnelle de blocs de béton. Il implique le dosage des matériaux, le mélange, le coulage et le séchage/durcissement. Les composants du liant sont minéraux. basé et largement disponible dans les endroits où l'industrie sucrière est établie. Comme pour d'autres matériaux de construction, les défis de production à grande échelle sont associés à la variabilité de la matière première brute en termes de teneur en humidité, de taille de particules, d'impuretés indésirables, etc.

L'équipe de développement, en collaboration avec le cabinet d'architecture mondial Grimshaw, a incorporé le concept de géométries imbriquées pour explorer de nouvelles possibilités d'application du produit. Inventée et brevetée en 1699 par l'ingénieur français Joseph Abeille, la méthode d'emboîtement a été revisitée par Amédée François Frézier en 1739 et par le Traité de Stéréotomie de Truchet en 1737. Elle a ensuite été développée au XXIe siècle par diverses équipes de recherche, dont Yuri Estrin, Arcady. Dyskin et Giuseppe Falacara ; Michael Weizmann ; et les architectes AAU Anastas et l'ingénieur Maurizio Brocato. Le concept a été appliqué à Sugarcrete pour créer des dalles de sol composites démontables, réutilisables et résistantes au feu, appelées « dalles Sugarcrete™ ». Ceux-ci font partie d'une série de prototypes visant à développer des solutions de construction innovantes qui peuvent être mises en œuvre, démontées ou étendues dans des structures nouvelles et existantes.