Des ingénieurs australiens ont mis au point un nouveau matériau de construction affichant environ un quart de l’empreinte carbone du béton, tout en minimisant les déchets envoyés vers les décharges.
Ce matériau innovant, baptisé « terre comprimée confinée dans du carton », est entièrement composé de carton, d’eau et de sol, ce qui le rend réutilisable et recyclable.
Chaque année, plus de 2,2 millions de tonnes de carton et de papier sont envoyées à la décharge en Australie. Parallèlement, la production de ciment et de béton représente environ 8 % des émissions mondiales annuelles.
Le carton a déjà été utilisé dans des structures temporaires et des abris de secours, telles que la célèbre cathédrale en carton de Shigeru Ban à Christchurch, en Nouvelle-Zélande.
Inspirée par de tels designs, l’équipe de l’Université RMIT a, pour la première fois, combiné la durabilité de la terre comprimée avec la polyvalence du carton.
Importance de cette avancée
Le Dr Jiaming Ma, auteur principal de l’étude à RMIT, a souligné que le développement de la terre comprimée confinée dans du carton représente une avancée majeure vers une industrie de la construction plus durable.
« La construction moderne en terre comprimée compresse le sol avec du ciment ajouté pour accroître la résistance. L’utilisation de ciment est excessive compte tenu de l’épaisseur naturelle des murs en terre comprimée », a-t-il déclaré.
Cependant, la terre comprimée confinée dans du carton, développée à l’Université RMIT, élimine le besoin de ciment et possède un quart de l’empreinte carbone, tout en coûtant moins d’un tiers du prix du béton.
« En utilisant simplement du carton, du sol et de l’eau, nous pouvons réaliser des murs suffisamment robustes pour supporter des bâtiments de faible hauteur », a ajouté Ma.
« Cette innovation pourrait révolutionner le design et la construction des bâtiments, en utilisant des matériaux sourcés localement et plus faciles à recycler, tout en reflétant la renaissance mondiale de la construction à base de terre soutenue par des objectifs de neutralité carbone. »
Avantages pratiques
La terre comprimée confinée dans du carton peut être produite directement sur le chantier en compactant le mélange de sol et d’eau à l’intérieur d’un coffrage en carton, soit manuellement, soit avec des machines.
Le professeur émérite Yi Min « Mike » Xie, auteur correspondant et expert de l’optimisation structurelle, a indiqué que cette avancée pourrait ouvrir la voie à une approche de construction plus écologique et plus légères.
« Au lieu d’apporter des tonnes de briques, d’acier et de béton, les constructeurs n’auraient besoin de transporter que du carton léger, car presque tous les matériaux peuvent être obtenus sur site », a précisé Xie.
« Cela réduirait considérablement les coûts de transport, simplifierait la logistique et diminuerait les demandes de matériaux initiaux. »
Ma a souligné que la terre comprimée confinée dans du carton pourrait être une solution efficace pour la construction dans des zones reculées, comme certaines régions d’Australie, où les sols rouges – idéaux pour la construction en terre comprimée – sont abondants.
« Les bâtiments en terre comprimée sont idéaux dans des climats chauds en raison de leur masse thermique élevée, qui régule naturellement les températures et l’humidité intérieures, réduisant ainsi le besoin de refroidissement mécanique et diminuant les émissions de carbone », a-t-il expliqué.
La résistance mécanique de ce nouveau matériau varie en fonction de l’épaisseur des tubes en carton. Ma a indiqué que l’équipe a développé la formule pour concevoir cette résistance.
« Nous avons créé une méthode pour déterminer comment l’épaisseur du carton influence la résistance de la terre comprimée, ce qui nous permet de mesurer la résistance en fonction de cette épaisseur », a-t-il ajouté.
Dans une étude séparée dirigée par Ma, de la fibre de carbone a été associée à la terre comprimée, prouvant qu’elle présentait une résistance comparable à celle du béton haute performance.
Ma et son équipe sont prêts à collaborer avec divers secteurs pour développer largement ce nouveau matériau. Les entreprises souhaitant établir un partenariat avec des chercheurs de RMIT peuvent contacter [email protected].
« Terre comprimée confinée dans du carton vers une construction durable », avec les co-auteurs de RMIT Jiaming Ma, Hongru Zhang, Vahid Shobeiri, Ngoc San Ha, Srikanth Venkatesan, Dilan Robert et Yi Min « Mike » Xie, a été publiée dans Structures. (DOI: 10.1016/j.istruc.2025.110117)
« Terre comprimée confinée par CFRP pour une construction en terre haute performance » est publiée dans Composite Structures. (DOI: 10.1016/j.compstruct.2025.119512)
Notre Opinion Tech
Cette nouvelle approche en matière de construction repose clairement sur une rationalité environnementale. L’utilisation de matériaux recyclables comme le carton, combinée à des techniques de construction traditionnelles, pourrait non seulement encourager l’innovation dans le secteur mais également répondre à des enjeux écologiques pressants. Il sera intéressant d’observer comment cette technologie s’intégrera dans les pratiques de construction à long terme, particulièrement dans le cadre des efforts globaux pour atteindre une construction durable.
Bon à savoir : Des initiatives similaires à l’international existent et viennent renforcer l’intérêt pour des méthodes de construction durable, encouragées par une prise de conscience croissante des enjeux climatiques.