Les matériaux biosourcés

Les matériaux biosourcés sont fabriqués à partir de ressources végétales ou animales. Le secteur du bâtiment qui consomme à lui seul 44 % de l’énergie utilisée est au cœur des enjeux de développement durable. Les matériaux biosourcés dans le bâtiment doivent permettre de réduire la consommation de matières d’origine fossile, limiter les gaz à effet de serre et créer de nouvelles filières économiques. Quelle est la provenance des produits biosourcés ? Comment les matériaux biosourcés sont-ils extraits, transformés et mis en œuvre dans la construction et l’industrie ?

Origine des matériaux biosourcés

Les produits biosourcés sont issus de la biomasse organique renouvelable (biomasse animale ou biomasse végétale). Ils sont composés totalement ou partiellement de ressources d’origine végétale ou animale. La norme NF EN 16 575 de 2014 définit les termes généraux dans le domaine des produits biosourcés. En revanche, elle ne précise pas le pourcentage minimum de biomasse que doit contenir un produit pour qu’il soit qualifié de « biosourcé ». Par exemple, un produit avec seulement 5 % de matière biosourcée peut être considéré et vendu comme tel.

Les matériaux biosourcés ne sont pas nécessairement 100 % naturels et sans impact sur l’environnement. Certains matériaux subissent une transformation, contiennent des additifs chimiques ou sont transportés sur de longues distances. Pour réduire au maximum l’empreinte carbone, il est préférable d’avoir recours à des matériaux biosourcés locaux ayant subi peu ou pas de transformation.

Les matériaux biosourcés sont extraits de ressources naturelles

Les matériaux pouvant bénéficier du label biosourcé sont produits à partir de ressources renouvelables :

• la sylviculture : laine de bois, bois d’œuvre, etc. ;

• l’agriculture : chanvre, paille, Miscanthus, etc. ;

• le recyclage : coton recyclé et ouate de cellulose.

Le label « bâtiment biosourcé »

Les matériaux de construction doivent répondre au code de la construction et de l’habitat qui garantit un niveau de qualité aux ouvrages et sécurise toute la chaîne d’acteurs impliqués dans la construction. Le label « bâtiment biosourcé » mis en place en 2012 est destiné aux maîtres d’ouvrage, maîtres d’œuvre, constructeurs et promoteurs, architectes, organismes de certification et entreprises du bâtiment.

Il définit des exigences auxquelles doivent satisfaire les bâtiments avec pour objectif d’encourager l’utilisation de matériaux biosourcés de proximité dans le bâtiment, dynamiser le tissu économique local et favoriser le développement d’éco-industries en France.

Les matériaux biosourcés dans le bâtiment

La filière des matériaux biosourcés dans le bâtiment a été identifiée par le ministère de l’Économie en France comme un secteur clé pour mettre en œuvre une construction plus écoresponsable dans une perspective de développement durable. En effet, les bâtiments résidentiels et tertiaires produisent 24 % des émissions de CO2 et leur consommation énergétique atteint 44 % : chauffage, climatisation, production d’eau chaude et éclairage. Disponibles en grandes quantités, les principaux matériaux biosourcés utilisés en France sont les suivants :

Le bois dans la construction

Le bois est un matériau utilisé depuis longtemps dans la construction. Matériau renouvelable par excellence, le bois offre une bonne isolation thermique et acoustique. La laine de bois et les panneaux en fibre de bois trouvent plusieurs domaines d’application :

• isolation des murs (intérieur et extérieur) ;

• isolation des combles perdus ;

• isolation des rampants de toiture.

Le bois en vrac est également utilisé pour l’isolation des murs et des combles perdus. L’inconvénient avec la laine de bois en vrac est que celle-ci peut nécessiter un traitement chimique contre les moisissures ou les insectes.

Le liège dans la construction

Les matériaux de construction à base de liège sont principalement obtenus grâce au chêne-liège ou au recyclage de bouchons. Très apprécié pour ses performances en isolation thermique et acoustique, le liège est un matériau biodégradable, très résistant et imputrescible. Il est utilisé sous deux formes dans la construction :

• panneaux et rouleaux de liège : isolation des planchers, des murs, des combles perdus et des rampants de toiture ;

• granulés de liège : en remplissage de caissons ou mélangés au béton pour obtenir une chape isolante légère.

Le seul inconvénient du liège est que ce matériau présente un coût élevé et un certain impact environnemental étant donné qu’il est souvent importé en France.

La paille dans la construction

La paille est un matériau facilement disponible en France et qui offre une bonne isolation thermique. Il trouve trois formes d’application en construction :

• botte de paille : murs, toiture et isolation thermique par l’extérieur ;

• enduit de terre et de paille : revêtement de façade intérieur et extérieur ;

• panneaux de paille compressée : cloisons intérieures, isolation des murs par l’intérieur, des plafonds et des rampants de toiture.

Le principal inconvénient de la paille d’un point de vue environnemental est que la colle utilisée pour les panneaux compressés peut contenir des produits chimiques.

Le chanvre dans la construction

Le chanvre est une plante à croissance rapide cultivée localement en France qui présente de bonnes performances thermique et acoustique, une résistance aux insectes et qui offre une bonne régulation de l’humidité. Le défibrage de la tige de chanvre en chènevotte et en fibre permet d’obtenir des produits de construction applicables à plusieurs domaines :

• mortier, enduit et béton de chanvre : isolation répartie des murs et des sols, revêtement de façade intérieur ou extérieur ;

• laine de chanvre : isolants pour les murs, les combles perdus et les rampants de toiture ;

• chènevotte en vrac : isolation des murs et des combles perdus.

Le seul inconvénient du chanvre d’un point de vue environnemental est que la laine de chanvre peut contenir des produits chimiques (retardateurs de feu).

La ouate de cellulose dans la construction

La ouate de cellulose est fabriquée à partir de journaux recyclés. Le broyage des journaux permet d’obtenir des panneaux isolants en ouate de cellulose pour les murs et les combles perdus et de la ouate de cellulose en vrac qui est appliquée dans les bâtiments par soufflage à sec en combles perdus, insufflation à sec dans des caissons (murs, planchers), projection humide sur les murs ou flocage de planchers.

La ouate de cellulose offre de bonnes performances thermique et acoustique et nécessite peu d’énergie pour sa production. La ouate doit toutefois être traitée chimiquement pour résister au feu.

Le textile recyclé dans la construction

La fabrication de matériaux de construction est réalisée grâce aux chutes de tissu récupérées de l’industrie textile et des vêtements usés collectés dans les bennes de tri. Les matières et tissus sont découpés, hachés et défibrés pour obtenir :

• des panneaux et rouleaux en coton recyclé : isolation des murs, combles perdus et rampants de toiture ;

• du coton en vrac : isolation des murs et des combles perdus.

Facile à poser et n’émettant pas de composés organiques volatils (COV) ni de poussière, le textile recyclé doit toutefois être traité chimiquement pour le rendre résistant au feu.

La laine de mouton dans la construction

La laine de mouton mise en œuvre en construction est la partie de la matière impropre à la fabrication de textile. Après lavage et traitement la laine se présente sous forme de :

• rouleaux et panneaux de laine : isolation des murs, des rampants de toiture et des combles perdus ;

• laine de mouton en vrac : isolation des murs et des combles perdus ;

• écheveaux : calfeutrage des gaines et des tuyaux.

Cette ressource renouvelable présente plusieurs avantages comme ses performances thermique et acoustique, sa capacité à absorber l’humidité ou encore sa résistance au feu. La laine nécessite toutefois un traitement antimites relativement toxique.

Les matériaux biosourcés dans l’industrie

Les matériaux biosourcés trouvent également de nombreuses applications dans l’industrie :

Les emballages biosourcés

Avec la problématique mondiale du plastique et son interdiction progressive en France, les matériaux biosourcés prennent une part croissante dans la composition des emballages. Il s’agit de matière végétale, animale ou marine (algues). Dans cette filière, les matériaux biosourcés représentent une alternative prometteuse au plastique.

La principale question ouverte est l’impact des matériaux en fin de vie sur l’environnement et leur coût. En effet, un matériau biosourcé n’est pas toujours biodégradable de même qu’un matériau biodégradable n’est pas nécessairement biosourcé. L’enjeu actuel est de proposer des emballages issus de matériaux biosourcés qui soient également biodégradables et/ou compostables.

Les matériaux composites

La filière des matériaux biosourcés en France est en plein essor. De nombreuses entreprises investissent dans la R & D pour fabriquer des produits biosourcés présentant des performances égales. Après une transformation chimique, les matériaux biosourcés sont utilisés dans la conception des produits finis comme les pièces automobiles, les lunettes, les semelles des chaussures de sport, etc.

La transformation d’un matériau biosourcé modifie son impact environnemental

Dans une perspective de développement durable, l’analyse du cycle de vie des matériaux biosourcés est fondamentale pour mesurer leur impact réel sur l’environnement. En effet, l’ampleur de la transformation requise pour un matériau biosourcé a une incidence directe sur l’énergie grise qui lui est associée et dont il faut tenir compte dans le bilan global.