Selon les ingénieurs, les légumes-racines ne sont pas seulement bons pour le corps. Leurs fibres pourraient également aider à rendre les mélanges de béton plus solides et plus écologiques.

Les projets de construction ont un impact important sur notre environnement. Pour lutter contre cela, les intervenants des secteurs universitaire et industriel ont cherché des moyens de rendre l'industrie plus respectueuse de l'environnement. Le projet B-SMART, financé par l'UE, contribuera à ces efforts en se concentrant sur le béton et le plus coupable de ses ingrédients :le ciment.

Dirigé par l'Université de Lancaster au Royaume-Uni, le projet étudiera comment les nanoplaquettes extraites des fibres de légumes-racines peuvent rendre les mélanges de béton plus robustes et plus respectueux de l'environnement. Jusque là, les premiers tests ont montré que l'ajout de nanoplaquettes de betterave sucrière ou de carotte à ces mélanges améliore considérablement les propriétés mécaniques du béton.

Selon le chercheur principal, le professeur Mohamed Saafi de l'Université de Lancaster, les nouveaux nanocomposites de ciment développés dans le cadre de ce projet "sont fabriqués en combinant du ciment Portland ordinaire avec des nanoplaquettes extraites de déchets de légumes-racines provenant de l'industrie alimentaire".

« Les composites sont non seulement supérieurs aux produits cimentaires actuels en termes de propriétés mécaniques et de microstructure, mais utilisent également de plus petites quantités de ciment, ", a déclaré le professeur Saafi dans l'article publié sur le site Web de l'Université. "Cela réduit considérablement la consommation d'énergie et les émissions de CO2 associées à la fabrication du ciment."

Zoom sur l'impact environnemental du béton

L'industrie du béton est l'un des plus gros producteurs de CO2. L'ingrédient en grande partie responsable est le ciment Portland ordinaire, l'un des principaux composants du béton. Le volume de CO2 émis lors de la fabrication du béton est directement proportionnel à la quantité de ciment utilisée dans le mélange de béton. Actuellement, pour chaque tonne de ciment fabriquée, environ 900 kg de CO2 sont émis, correspondant à près de 90 % des émissions associées au mélange moyen de béton.

Le processus de production de ciment à forte intensité de carbone est responsable de 8 pour cent des émissions totales de CO2 dans le monde. Compte tenu des tendances récentes, la production de ciment devrait doubler au cours des 30 prochaines années.

Comment les légumes-racines aident

Le béton standard est fait avec de l'eau, agrégat (gravier, roche ou sable), et le ciment Portland. Le ciment est le liant qui durcit et renforce le béton. Mais lorsque les plaquettes nanométriques de légumes-racines sont ajoutées au mélange de béton standard, la quantité d'hydrate de silicate de calcium - le produit responsable de la solidité du béton - est augmentée.

Les chercheurs ont découvert que l'ajout de nanoplaquettes rendait le béton tellement plus résistant qu'il fallait 40 kg de ciment Portland en moins par mètre cube de béton. Cette diminution correspond à 40 kg de CO2 en moins pour le même volume de béton. Un mélange de légumes-racines plus fort signifie par conséquent que moins de béton devrait être utilisé dans les bâtiments, entraînant des avantages environnementaux importants.

Les bétons d'origine végétale de l'équipe de recherche se sont également avérés plus performants que d'autres additifs pour ciment disponibles sur le marché, tels que le graphène et les nanotubes de carbone. En outre, ils se sont également avérés beaucoup moins chers à produire. D'autres avantages comprenaient une microstructure plus dense, ce qui aide à prévenir la corrosion et rend les matériaux plus durables.

B-SMART (Les biomatériaux issus des déchets alimentaires comme voie verte pour la conception d'éco-responsables, des composites cimentaires intelligents et à hautes performances pour la prochaine génération d'infrastructures bâties multifonctionnelles) étudiera également la possibilité de renforcer les structures en béton existantes avec des feuilles très minces fabriquées à partir de nanoplaquettes végétales.