Des chercheurs de l'Université de Californie du Sud ont mis au point une technologie capable de capturer le dioxyde de carbone et de le transformer en matériau de construction durable. Inspirée des récifs coralliens, cette avancée promet des bâtiments à bilan carbone négatif.
D'ailleurs, la méthode pourrait profondément modifier l'industrie du bâtiment, un secteur responsable d'environ 11 % des émissions mondiales de CO₂. Grâce à cette innovation, il serait possible de construire des structures solides tout en réduisant l'impact environnemental.
Des coraux à l'impression 3D : un procédé biomimétique révolutionnaire
Les récifs coralliens ont inspiré cette technologie, car ils transforment naturellement le dioxyde de carbone en calcaire. Par photosynthèse, les coraux capturent le CO₂ atmosphérique et le combinent à des ions calcium pour créer des structures minérales. Les chercheurs ont imité ce mécanisme en imprimant en 3D des échafaudages polymères recouverts d'une couche conductrice. Ces structures sont ensuite plongées dans une solution de chlorure de calcium et soumises à des réactions électrochimiques précises.
Le CO₂ devient du carbonate de calcium solide et résistant
Une fois immergées, les structures reçoivent un flux de dioxyde de carbone, qui se décompose en ions bicarbonate. Ces ions réagissent avec le calcium présent dans la solution pour former du carbonate de calcium, un minéral très résistant. Ainsi, les pores du polymère imprimé se remplissent progressivement. Ceci en formant un composite minéral-polymère dense et mécaniquement robuste. Ce matériau pourrait être utilisé dans des structures porteuses de grande échelle, comme des murs ou des colonnes.
Un matériau résistant au feu avec un mécanisme d'extinction intégré
Lors de tests de résistance au feu, les matériaux fabriqués ont maintenu leur intégrité malgré 30 minutes d'exposition aux flammes. Le carbonate de calcium libère alors de petites quantités de CO₂. Cela contribue notamment à éteindre naturellement l'incendie. Cette propriété unique constitue un atout majeur pour les applications dans la construction, notamment dans les zones à risque d'incendie. Les chercheurs soulignent que cette fonction de sécurité est entièrement intégrée au matériau, sans additif extérieur.
Un procédé durable, réparable et à empreinte carbone négative
Au-delà de sa performance technique, le matériau peut être réparé simplement par une réaction électrochimique à basse tension. Cela prolonge sa durée de vie tout en limitant les déchets liés au remplacement de composants endommagés. Après analyse du cycle de vie, l'équipe a prouvé que la capture de carbone dépasse les émissions générées lors de la fabrication. Le matériau offre donc un bilan carbone négatif, ce qui constitue un progrès majeur dans la lutte contre le réchauffement.
Vers une commercialisation rapide et un changement d'échelle
Les chercheurs ambitionnent désormais de commercialiser la technologie brevetée. Grâce à une approche modulaire, les éléments peuvent être assemblés en grandes structures prêtes à l'emploi. Cette méthode de fabrication pose les bases d'une nouvelle génération de bâtiments écologiques, capables de stocker du carbone au lieu d'en produire. Elle représente un tournant pour le secteur du bâtiment face à l'urgence climatique.
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