• Home
  • Chimie
  • Astronomie
  • Énergie
  • La nature
  • Biologie
  • Physique
  • Électronique
  •  science >> Science >  >> Chimie
    Créer des maisons zéro énergie, paillettes non toxiques et colle sans fossile avec du bois

    Maison zéro énergie Luukku. Crédit :Montse Zamorano

    Construire judicieusement avec du bois est un moyen efficace de lutter contre le changement climatique. Il est possible de construire presque n'importe quoi avec du bois si nous développons notre expertise et adaptons nos attitudes, dit un expert.

    L'environnement bâti engloutit la moitié des matières premières mondiales et génère un tiers de toutes les émissions de gaz à effet de serre. A titre de comparaison :le trafic aérien représente 2,4 % des émissions de gaz à effet de serre.

    Au lieu de fuir la honte, peut-être devrions-nous avoir honte de construire ou au moins chercher des solutions de construction plus durables.

    Un bon point de départ se trouve dans le hall des arrivées de l'aéroport d'Helsinki, le lieu d'une exposition de l'Université Aalto appelée Wood Wonders.

    Plus qu'une copie

    Depuis février, les passagers attendant leurs bagages ont pu examiner des prouesses de construction en bois allant du mobilier à un abri de transition pour les zones d'urgence, et des pavillons à Little Finlandia, un bâtiment temporaire réutilisable remplaçant partiellement le Finlandia Hall lors de sa rénovation.

    C'est une amende, matériau de construction fini qui pousse dans nos forêts avec peu de contribution des agriculteurs et possède de nombreuses propriétés encore inexplorées et sous-utilisées, dit Pekka Heikkinen, Professeur d'Architecture Bois et l'un des créateurs de cette exposition.

    Les constructeurs finlandais de maisons adorent le bois :environ 90 % des maisons unifamiliales sont construites en bois. Le bois représente environ un cinquième des bâtiments publics comme les écoles et les garderies, mais pour seulement cinq pour cent des immeubles à plusieurs étages.

    Il y a de la place pour la croissance. Les forêts finlandaises produisent suffisamment de bois fixant le carbone pour couvrir la totalité des besoins annuels de production de logements du pays en une seule journée d'été.

    Mais pourquoi augmenter la construction bois ?

    La raison la plus importante est l'environnement, en particulier la nécessité de lutter contre le changement climatique.

    La couleur du bois structurel chatoyant à base de bois n'a pas de pigments de couleur. Crédit :Valeria Azovskaya

    La fabrication de produits de construction est à l'origine d'environ un dixième des émissions mondiales de dioxyde de carbone, avec plus de 90 % de ces émissions liées à la production d'acier et de ciment. Le ciment est l'ingrédient clé du béton et le béton est le matériau de construction le plus utilisé au monde. Le boom de la construction de banlieue des années 1960 en a fait la norme en Finlande, trop. Un fabricant de modules en béton et des constructeurs pour les ériger se trouvent dans chaque ville.

    L'empreinte carbone de la construction d'un bâtiment à plusieurs étages en béton est 75 % plus élevée que celle d'une structure en bois. Maintenant, le gouvernement finlandais, qui s'est engagé à répondre à des objectifs climatiques exigeants, veut doubler le volume de construction en bois au cours des quatre prochaines années.

    "J'espère que les constructions en bois ne sont pas faites en copiant des maisons en béton; au lieu de cela, il faut exploiter le bien du bois, propriétés uniques et tenir compte également de ses limites, " dit Heikkinen.

    Chauffer sans chauffer

    En tant que matériau de construction, le bois est léger, mais aussi durable et solide. Le bâtiment en bois le plus haut du monde est la tour Mjostårnet de 18 étages, qui mesure 85 mètres de haut à Brumunddal, Norvège. Des gratte-ciel en bois atteignant 300 mètres de haut sont prévus à Tokyo et à Londres.

    Le bois est rendu unique par ses autres propriétés.

    Le logement représente jusqu'à un quart de nos émissions de dioxyde de carbone. Le bois retient l'humidité et sa température de surface est élevée, réduisant le besoin de ventilation et de chauffage. Entre autres, des études ont montré que les gens vivent les espaces revêtus de bois comme deux degrés plus chauds que les espaces, qui sont exactement aussi chauds mais revêtus d'autres matériaux.

    Heikkinen souligne que l'utilisation efficace de telles propriétés nécessite une meilleure expertise et un ajustement de l'attitude.

    "Tant plus de temps et d'argent sont consacrés à la conception de voitures qu'à des bâtiments, où la pratique est d'optimiser la production en pinçant de la conception. Cela n'a aucun sens. Une bonne conception permet d'économiser de l'argent et de protéger l'environnement en éliminant les déchets spatiaux et en créant des compacts, installations fonctionnelles à partir de matériaux qui peuvent également être recyclés."

    Entre autres, l'exposition présente la maison à énergie zéro de Luukku ainsi que la maison modulaire et mobile de Kokoon. Luukku est une interprétation d'une maison en bois traditionnelle finlandaise conçue par près d'une centaine de chercheurs, étudiants et enseignants. Le bois a été utilisé partout, du cadre étanche en LVL à son isolation cellulosique, et de la structure en treillis de son enveloppe extérieure au revêtement en bois et aux portes composites bois-verre.

    En plus de leur potentiel d'économie d'énergie, les structures en bois ont un autre énorme avantage. La croissance du bois lie le dioxyde de carbone atmosphérique, qui peuvent être stockés dans des structures à base de bois pendant des décennies, même des siècles. Les structures en bois d'une maison individuelle en bois finlandaise moyenne stockent environ 30 tonnes de dioxyde de carbone. Cela équivaut à plus d'une décennie d'émissions de dioxyde de carbone par l'automobiliste moyen.

    Le pavillon Helsinki World Design Capital (WDC) 2012 a permis de nombreux types d'événements grâce à sa forme physique et son architecture. Crédit :Tuomas Uusheimo

    Et nouveau, des utilisations potentielles durables se profilent déjà à l'horizon.

    Coloré comme les ailes d'un papillon

    La biomasse qui forme le bois, lignocellulose, est le matériau composite propre à la nature, composé d'eau, cellulose, hémicellulose et lignine. La cellulose apporte de la structure, La flexibilité de l'hémicellulose et la lignine servent de colle qui relie le tout.

    L'industrie cuit depuis plus d'un siècle la cellulose en pâte pour les besoins du papier, secteurs de la fibre et de l'emballage. L'hémicellulose et la lignine sont principalement brûlées pour produire de l'énergie.

    La lignine peut, cependant, également être utilisé pour remplacer les matériaux fossiles et les produits chimiques nocifs. Par exemple, Les chercheurs de l'Université d'Aalto en font un challenger pour les colles à base de résine formaldéhyde-phénolique, qui sont nécessaires pour faire du contreplaqué, panneaux de construction et produits stratifiés. La lignine peut également être utilisée comme agent antirouille naturel ainsi que comme matière première pour les fibres de carbone et les bioplastiques.

    Le bois est l'or vert de la Finlande depuis plus d'un siècle et l'industrie forestière représente un cinquième des exportations nationales et emploie directement plus de 42 000 personnes. En produisant des produits à plus forte valeur ajoutée, il serait possible de doubler la valeur des exportations tout en consommant la même quantité de bois.

    L'exposition présentée à l'aéroport démontre les nombreuses applications potentielles de la cellulose. L'épissage dans une minuscule nanocellulose crée un encore plus léger, matériau plus solide et plus malléable. Les chercheurs ont mélangé la nanocellulose, de la sciure de bois et des colorants pour fabriquer du bois coulable ainsi que de la nanocellulose utilisée pour laminer des feuilles de papier en panneaux ayant une meilleure résistance à la flexion que la fibre, plâtre ou même des panneaux MDF.

    Mais les panneaux de bois qui brillent et brillent de différentes teintes en sont l'exemple le plus magnifique.

    Les couleurs de peinture brillantes sont généralement fabriquées avec des pigments toxiques, des matériaux à base de plastique ou des membranes métalliques. Les couleurs à base de nanocellulose ne contiennent aucun pigment de couleur, comme la couleur est plutôt créée par des nanostructures réfléchissant la lumière, comme c'est le cas avec certaines des couleurs les plus vives de la nature trouvées dans les plumes de paon ou les ailes de papillon.

    La couleur est 100% biodégradable, non toxique et ne se décolore pas au soleil.


    © Science https://fr.scienceaq.com