Des matériaux performants pour des rénovations énergétiques plus efficaces
L’enveloppe d’un bâtiment désigne l’ensemble des éléments qui séparent l’intérieur de l’extérieur. Elle comprend la toiture, les portes, les fenêtres, les murs et les planchers. Elle joue donc un rôle essentiel dans la régulation des échanges thermiques entre le bâtiment et son environnement. Améliorer son efficacité énergétique est d’autant plus important que les bâtiments représentent environ 40 % de la consommation d’énergie en Europe. Le fait qu’environ 85 % des bâtiments de l’UE ont été construits avant 2000 et que 75 % affichent de mauvaises performances énergétiques constitue un enjeu majeur(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre).
Rénover l’enveloppe des bâtiments existants
Rénover l’enveloppe des bâtiments existants à l’aide de matériaux plus performants sur le plan énergétique et plus respectueux de l’environnement permet d’accroître leur efficacité énergétique. C’est dans cette optique qu’a été lancé le projet EASI ZERo(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par l’UE. «Nous voulions réutiliser les matériaux existants chaque fois que possible et développer des matériaux biosourcés et recyclés lorsque cela s’avérait nécessaire», explique Arnaud Jay, coordinateur du projet au Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (CEA). «L’objectif était de réduire à la fois l’impact environnemental des éléments de l’enveloppe du bâtiment et sa consommation d’énergie.» Le projet a également adopté une approche globale des matériaux de construction, prenant en compte l’ensemble de leur cycle de vie. De nombreux produits courants, comme les isolants et les liants, sont issus de combustibles fossiles. Le projet a donc étudié des solutions de remplacement biosourcées. L’équipe a aussi pris en compte la consommation d’énergie liée à la fabrication et au transport afin de s’assurer que les nouveaux produits soient réellement plus respectueux de l’environnement. Cette démarche a permis à l’équipe de constituer une gamme de matériaux innovants.
Panneaux de mycélium et autres matériaux biosourcés
Pour mener ces travaux, EASI ZERo a réuni un consortium de partenaires industriels, parmi lesquels figuraient des PME, de grandes entreprises et des instituts de recherche. De nouveaux produits ont été développés, puis testés dans des laboratoires de recherche. Parmi eux figuraient des panneaux en bois fabriqués à partir de matériaux recyclés et utilisant des liants davantage biosourcés, c’est-à-dire des colles généralement issues de combustibles fossiles dans les formulations classiques. L’équipe a également développé des panneaux isolants à base de mycélium, le réseau de filaments qui constitue la partie végétative des champignons. Le mycélium, réseau souterrain de filaments fongiques, se développe entre les fibres biosourcées isolantes et joue le rôle de liant. Le projet en outre développé une mousse isolante biosourcée applicable par pulvérisation, ainsi qu’un enduit projetable à haut pouvoir isolant intégrant de l’aérogel. Autre innovation: des briques capables de stocker de la chaleur, conçues pour mieux réguler la température à l’intérieur des bâtiments. «Ces briques contiennent des capsules de matériaux à changement de phase (MCP), qui stockent et restituent la chaleur», explique Arnaud Jay. Ces capsules de MCP renferment des sels hydratés et mesurent moins de 4 mm de diamètre. Les chercheurs ont en outre développé des cadres de fenêtres et de portes améliorés, intégrant une isolation d’origine végétale, ainsi que des coffres de volets roulants isolés. Le projet a également produit une peinture biosourcée et des tuiles photovoltaïques intégrées, conçues pour préserver l’esthétique des bâtiments existants.
Appliquer ces matériaux à la rénovation des bâtiments existants
Les composants EASI ZERo ont d’abord été mis au point à l’échelle du laboratoire, avant d’être produits à plus grande échelle et testés dans des installations de recherche contrôlées. Les matériaux ont été soumis à des contraintes spécifiques simulant des conditions météorologiques extrêmes afin d’évaluer leur comportement. «Nous avons également réalisé des simulations informatiques pour étudier les possibilités d’application de ces matériaux à la rénovation de bâtiments existants», précise Arnaud Jay. «Cela nous a permis de mieux déterminer les combinaisons de matériaux susceptibles d'offrir les meilleures performances énergétiques.» Des analyses complètes du cycle de vie ont également été réalisées. Ces travaux ont permis aux partenaires industriels du projet d’identifier les produits qui présentaient le plus fort potentiel commercial. «Nous avons aussi commencé à réfléchir aux procédures de certification pour la suite», ajoute Arnaud Jay.
