Des biofaçades qui respirent du carbone et économisent l'énergie

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façade verte

Le mois dernier, je me rendais au colloque "Microalgues, une nouvelle filière industrielle" à Saint-Nazaire, qui a rassemblé plusieurs centaines d'acteurs des microalgues. Pour illustrer la dynamique de cette filière, de nombreux projets nous ont été présentés. Parmi ceux-là se trouvait le projet SymBio2 qui visait à développer un système de culture de microalgues en biofaçades, pour la conception de bâtiments à énergie positive. Cette technologie est aujourd'hui très concrète et pourrait apparaitre petit à petit dans les villes du futur.


Le projet SymBio2

L'intégration de cultures de microalgues dans le bâtiment est un concept imaginé au sein de l'agence d'architecture X-TU Architects, celle-là même qui a conçu le pavillon France de l'Exposition Universelle de Milan. Dans le cadre du projet SymBio2, l'agence a travaillé en collaboration avec le laboratoire GEPEA spécialisé en génie des procédés appliqué aux microalgues, la PME de bioraffinerie de microalgues Algosource Technologies et la société d'écologie industrielle Séché Environnement, pour développer des biofaçades. En consommant le CO2 atmosphérique, les microalgues peuvent contribuer à réduire les émissions de gaz à effet de serre dans le milieu urbain. Par conséquent, les bâtiments ne sont plus seulement à impact environnemental neutre, mais à "énergie positive". Les avancées écologiques offertes par les biofaçades sont nombreuses.


La technologie de culture de microalgues en biofaçades

Une biofaçade se présente comme un photobioréacteur plan vertical (un photobioréacteur est un réacteur de culture de microorganismes photosynthétique, qui s'apparente à un aquarium), d'une dizaine de centimètres d'épaisseur et pouvant mesurer plus de 2 mètres de haut. Il contient une lame d'eau très fine, homogénéïsée par bullage, dans laquelle sont cultivées les microalgues. Ce nouveau type de photobioréacteur économe en eau, a été conçu au sein du GEPEA. Ces biofaçades sont des façades vivantes à l'aspect visuel variable : elles peuvent être plus ou moins opaques ou de couleurs changeantes en fonction des conditions de cultures.

A l'issue de la culture, les algues seront récoltées par gravité jusqu'à un local technique, situé au sous-sol, où elles seront concentrées. L'eau de culture pourra alors être récyclée en boucle fermée. Les microalgues ainsi récoltées peuvent être valorisées en molécules à haute valeur ajoutée, pour les domaines de la santé, de la nutrition, la cosmétique. Elles sont aussi utilisées pour des applications plus exotiques, comme la production de biobitumes. Dans un avenir plus lointain, elle pourront aussi être à l'origine de la production de biofuels, mais cette technologie est malheureusement bloquée à l'heure actuelle, par des aspects essentiellement financiers.


Valorisation des échanges, mutualisation des coûts

La symbiose entre les algues et le bâtiment permet de tirer profit des échanges thermiques entre les deux ensembles. Grâce à un système de double-peau, les biofaçades permettent une valorisation thermique, qui utilise à la fois les pertes thermiques du bâtiment et les apports solaires extérieurs. La biofaçade rafraichit le bâtiment en été et le réchauffe en hiver, ce qui permet d'économiser 50 % de consommation de chauffage et de refroidissement par rapport aux normes de réglementation thermique RT2012. La culture d'algues en biofaçades pourrait aussi économiser jusqu'à 80 % d'énergie thermique par rapport à des systèmes de cultures classiques en bassins. Enfin, les cultures d'algues plus ou moins opaques peuvent contribuer à l'ombrage du bâtiment.

La symbiose entre la culture de microalgues et le bâtiment offre un potentiel économique élevé. Les investissements et les coûts d'entretien seront mutualisés entre les algoculteurs et les acteurs du bâtiment. Cette innovation permet une importante économie d'énergie thermique, mais son intérêt ne s'arrête pas là. Pour pousser, les microalgues nécessitent de l'ensoleillement et une régulation de la température, mais aussi de l'eau, du CO2 et des nutriments. L'association entre la culture et le bâtiment permet une économie de ressources via le traitement des effluents, ou la valorisation de l'eau de pluie et du CO2 émis par la chaudière. Enfin, l'utilisation d'espaces agricoles pour l'algoculture sera minimisée grâce à la surface de culture verticale très étendue offerte par les villes.


Prototypes et constructions futures

La technologie des biofaçades cultivant les microalgues est aujourd'hui très concrète. La première biofaçade de microalgues au monde a vu le jour en avril 2013 à Hamburg et a été développée par SSC Ltd. Par ailleurs, X-TU Architects installera un démonstrateur sur le parvis de l'hôtel de ville de Paris à l'occasion de la COP21 pour sensibiliser le grand public sur le potentiel de l'algoculture urbaine. Une biofaçade devrait aussi voir le jour sur une centrale à déchet de Séché Environnement. Le projet "In Vivo", présenté par X-TU Architects au concours "reinventer.paris", a été sélectionné et pourrait déboucher sur la création d'une biofaçade en plein Paris. A quand la démocratisation de cette technologie ?

3 commentaires

#1 Marc -

Ce projet a vraiment l'air intéressant! Je pense que c'est exactement vers ce type de chose qu'il faut qu'on essaye d'aller.

#2 Fares -

un projet intéressant

#3 Ely -

un <a href="https://www.biodiversidees.fr">projet</a> intéressant

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