Depuis aussi longtemps que nous pouvons remonter dans l’histoire, nous savons que l’être humain sédentaire a recherché un moyen de pouvoir construire son lieu de vie. L’évolution de notre civilisation au cours du temps à vu passer plusieurs dizaines de matériaux avant de se concentrer sur quelques grands matériaux, en grande majorité le béton et l’acier, aujourd’hui considérés comme nocifs pour notre environnement. Comment trouver alors une solution sans devoir revoir toute notre fondation ? C’est la question à laquelle la startup TechnoCarbon répond en proposant une innovation qui pourrait résoudre bon nombre de problématiques actuelles.
Berceau de notre civilisation, le béton
Le béton n’est pas un matériau nouveau, loin de là. Il était déjà utilisé par les Egyptiens. On peut citer par exemple la pyramide d’Abou Rawash. Un mélange de chaux, d’argile, de sable et d’eau qui permettait d’obtenir un mortier de construction solide. Les Romains améliorent ensuite la recette en y intégrant de la tuile ou du sable volcanique de Pouzzoles. Cet ajout a permis aux Romains de pouvoir construire des fondations dans des rivières ou bien dans des milieux très humides sans devoir subir l’impossibilité du mortier à durcir à cause de l’eau. Cet avancement à permis des prouesses architecturales encore visibles aujourd’hui.
C’est vers les années 1800 que le béton évolue sous différentes formes grâce aux recherches de nombreux chercheurs. Louis Vicat, par exemple, développe des recherches sur la chaux, tandis que l’industriel Joseph Aspdin dépose en octobre 1824 un premier brevet, créant par la suite la marque Ciment de Portland.
Du chemin de fer à la Tour Eiffel, le métal est partout.
Avec l’arrivée de l’industrialisation, le 18e siècle fut une période où le métal s’est imposé dans les fonctions d’ornement et de renforcement. Il remplace les poutres et autres structures en bois qui permettaient de faire tenir les pierres dans leurs positions initiales.
Avec le développement fait dans le domaine des chemins de fer, l’évolution technologique du fer a placé ce matériau sur le devant de la scène. Très malléable, il permet des avancées dans le monde de la construction grâce à des structures plus complexes.
C’est dans la deuxième moitié du 20e siècle que l’acier fut un matériau de choix pour des besoins urgents afin de reconstruire les dégâts causés par la guerre. Grâce à sa rapidité d’exécution et son faible coût, la construction métallique fut le candidat parfait face aux exigences de l’époque. Dans les années 80, l’acier devient l’objet de construction de prédilection. Les caractéristiques mécaniques naturelles de l’acier
permettent la création de structures porteuses légères et plus complexes, on gagne alors de l’espace habitable. Le mélange de verre, d’acier et de béton est aujourd’hui universellement utilisé pour la plupart des constructions importantes.
Le béton sur le podium des producteurs de CO2
“le temps qu’il vous faudra pour lire cette phrase, l’industrie mondiale du bâtiment aura coulé plus de 19 000 baignoires de béton.” Ce sont les premiers mots qui apparaissent dans l’article de The Guardian. Publié en 2019, l’auteur met le béton à la première place des matériaux les plus destructeurs sur Terre. Il est aujourd’hui la substance la plus utilisée après l’eau. Bien qu’il soit le fondement de notre société moderne, il représente aujourd’hui 2,8 milliard de tonnes de dioxyde de carbone à lui seul, soit 4 à 8% du CO2 mondial, juste derrière la Chine et les Etats-Unis.
Bien qu’il ne soit pas nocif directement pour notre santé, ni même pour celle du monde animal, sa nocivité et son impact environnemental vont se faire ressentir plus précisément au moment de sa fabrication et de son extraction. Les répercussions sur l’environnement sont devenues tellement conséquentes qu’il est aujourd’hui impossible de ne pas le voir. Sa poussière produite par les mélangeurs, contribue à la pollution que subissent déjà les grandes villes. L’acquisition de sable, indispensable au ciment, détruit les côtes et ravage les écosystèmes marins en venant extraire les couches de sédiments.
Une problématique qui devient aujourd’hui encore plus importante lorsque l’on voit les difficultés qu’a le béton face à la corrosion. On remarque en milieu difficile, des fragilités importantes. Le sel, la mer, etc, font partie des facteurs qui ne sont pas semblables au temps et à l’hostilité de leur environnement. Face à cette contrainte, les architectes vont devoir trouver une solution durable qui ne pollue pas et qui résiste aux conditions climatiques sans perdre en stabilité.
De plus, la fiscalité carbone devient elle aussi un opposant de masse face au béton et l’acier. En 2014 la France instaure une écotaxe qui associe un impôt à chaque tonne de CO2 rejetée. Son objectif est d’instaurer une politique de lutte contre le réchauffement climatique. Cette taxe est calculée selon l’émission de CO2 induite dans la production et sa distribution. Une taxe qui va continuer à augmenter au fil des années. Il va donc devenir très difficile sur les années à venir de pouvoir continuer à produire des constructions en béton et en acier, tout en gardant un rapport de coût intéressant pour les promoteurs et les architectes dans la rentabilité de leurs projets.
La startup TechnoCarbon : une solution dans l’air du temps
Un enjeu que la startup TechnoCarbon a relevé, en développant depuis 2014 une solution innovante afin de remplacer les matériaux traditionnels. Après plusieurs années de R&D et de tests en laboratoire, TechnoCarbon a breveté une famille de matériaux haute-performance composée d’une couche de pierre et d’une fibre de carbone, le CarbonFibreStone. Cet assemblage permet à cette nouvelle gamme de matériaux de proposer une résistance à tout type d’environnement.
Les solutions CFS® permettent de répondre efficacement aux nouvelles problématiques environnementales dans l’architecture, le bâtiment et le génie civil.
Dans le secteur du bâtiment et de la construction, ces matériaux innovants prennent la forme d’éléments de façade, de cloisons, de revêtements et d’éléments de structure, de poutres ou de barres de renforcement. Dans le secteur maritime, leurs résistances à la corrosion en milieu halogéné leurs permettent d’être utilisé sans avoir à renouveler les structures.
Les tests en laboratoire ont confirmé ses caractéristiques mécaniques remarquables avec une résistance élevée à la traction, à la compression, au cisaillement, à la fissuration, aux hautes et basses températures, à la corrosion, aux impacts et au feu. Face au béton, il est 5 fois plus durable et 3 fois plus léger que l’acier pour une résistance mécanique identique (en moyenne). De plus, la fabrication d’un module de CFS prêt à l’emploi est 10 fois moins émettrice de CO2 que l’acier.
Une levée de fonds pour TechnoCarbon sur Sowefund
Avec un objectif de 800 000 €, la startup a fait le choix de l’investissement participatif sur Sowefund pour développer sa croissance en déployant plus largement sa production ainsi que son industrialisation.
Pour réussir sa stratégie de mise en place sur le marché de nouveaux matériaux, TechnoCarbon a noué un partenariat avec un leader de l’ingénierie, Lamoureux & Ricciotti, qui lui a permis d’accélérer le processus de certification.
La société envisage de poursuivre ses travaux de R&D afin de compléter sa certification et d’augmenter le champ des applications de son matériau innovant.
Le projet de TechnoCarbon est d’industrialiser en France son procédé de fabrication afin de démontrer la pertinence des solutions techniques et de rentabiliser le premier site de production d’ici 2024/2025.
L’objectif est de monter graduellement sa capacité de production de 1000 tonnes en 2023, à 6000 tonnes en 2026. TechnoCarbon pourra alors envisager la démultiplication de son modèle sur des unités de fabrication beaucoup plus conséquentes en France et à l’international.