Une étude révèle que les briques fabriquées à partir de noyaux d'olives réduisent l'empreinte carbone des bâtiments
Une nouvelle étude a montré que les déchets de noyaux d'olives peuvent permettre de réduire efficacement la consommation d'énergie dans les bâtiments, illustrant ainsi comment l'économie circulaire peut s'appliquer au secteur de la construction.
Des chercheurs espagnols du département de génie mécanique de l'université de La Rioja utilisent des noyaux d'olives broyés pour produire des matériaux de construction plus économes en énergie.
Les chercheurs ont démontré que l'utilisation de noyaux d'olives broyés dans la fabrication de briques en mortier peut permettre de réaliser d'importantes économies et de réduire l'impact environnemental de la construction et de l'utilisation des bâtiments.
La recherche a analysé les impacts de l’enrichissement de briques de mortier perforées avec des noyaux d’olives broyés dans un rapport de 5 à 15 % en volume par rapport aux granulats fins destinés à la construction de bâtiments.
L'utilisation de déchets de noyaux d'olives dans la fabrication de briques de façade est un exemple clair de la manière dont l'économie circulaire peut transformer les sous-produits d'une industrie en matériaux de construction innovants et durables.
Le dopage est une technique qui consiste à ajouter une petite quantité d’une substance à un matériau afin d’en modifier les propriétés. Cette méthode est utilisée dans la fabrication de matériaux de construction pour améliorer leur efficacité énergétique, leur résistance, leur durabilité, leur résistance au feu ou leur résistance à la corrosion.
Ces dernières années, de plus en plus de recherches se sont concentrées sur le dopage visant à réduire la conductivité thermique, ce qui pourrait diminuer l’énergie nécessaire pour chauffer ou climatiser les bâtiments.
Les bâtiments constituent le plus grand consommateur d'énergie en Europe. Environ 40 % de l'énergie totale consommée dans l'Union européenne est utilisée dans les bâtiments, et environ 80 % de l'énergie utilisée dans les foyers de l'UE sert au chauffage, à la climatisation et à l'eau chaude.
Voir aussi : Des chercheurs transforment les déchets d’oliveraies en bioplastiqueQuatre-vingt-cinq pour cent des bâtiments de l’UE ont été construits avant 2000, et 75 % d’entre eux présentent une mauvaise performance énergétique. Le secteur de la construction est donc considéré comme essentiel pour atteindre les objectifs énergétiques et climatiques de l’UE.
L'étude s'est principalement concentrée sur l'Andalousie, en Espagne, où de grandes quantités de noyaux d'olives sont produites en tant que sous-produit de la production d'huile d'olive.
« Mon intérêt initial est né de l’observation de l’énorme volume de déchets générés par l’industrie de l’huile d’olive, en particulier les noyaux d’olives », a déclaré l’auteur principal, Javier Ferreiro-Cabello.
« Ces résidus ont un potentiel significatif mais sous-exploité en termes de réutilisation et de valeur ajoutée », a-t-il ajouté. « En étudiant les applications possibles de ces noyaux, j’ai identifié la possibilité de les utiliser pour fabriquer des briques destinées aux façades en mortier. Cette idée m’a conduit à approfondir l’étude de la faisabilité et de l’impact environnemental de cette proposition. »
L’analyse de l’équipe a montré des économies et des retours économiques à moyen terme (10 à 20 ans) grâce à la réduction de la consommation d’énergie conventionnelle dans les installations de chauffage et de climatisation.
Des recherches antérieures menées par Ferreiro et al. ont démontré que l’ajout de concentrations allant jusqu’à 30 % de noyaux d’olives broyés peut être utilisé sans compromettre la viabilité structurelle. Il a été constaté que des concentrations supérieures à 15 % allongeaient le délai de rentabilité au-delà de la durée de vie utile moyenne d’un bâtiment en Espagne (70 ans).
Plusieurs facteurs ont été étudiés pour évaluer l’impact environnemental. Ceux-ci couvraient l’ensemble du cycle de vie du produit, du broyage des noyaux d’olive et de leur transport subséquent à la production et au transport des briques de mortier dopé.
Lors de l’analyse de l’impact net du produit final au fil du temps, les ressources utilisées — énergie, carburant et eau — et les déchets générés — oxydes de carbone, oxydes d’azote et particules solides — ont été pris en compte.
Il a été constaté que l’augmentation du pourcentage de noyaux d’olives en remplacement des granulats fins augmentait les impacts environnementaux dans la plupart des catégories, à l’exception de la consommation d’eau.
Une teneur plus élevée en noyaux d’olive réduit l’impact sur l’eau, car la production d’agrégats naturels nécessite une quantité d’eau importante pour les processus de lavage interne.
Un ajout de 15 % de noyaux d’olives a entraîné une réduction de 7,98 % de la consommation d’eau, soit une économie de 0,61 mètre cube par mètre carré de façade.
Dans la catégorie du réchauffement climatique, une augmentation de 4,68 % des émissions de CO₂ a été calculée pour un ajout de 15 %, soit 0,8 kg de CO₂ par mètre carré de façade. Cette augmentation était due à la consommation d’énergie et de ressources plus élevée nécessaire pour incorporer les noyaux d’olives.
Les catégories liées à la production de granulats naturels, notamment l’acidification, l’eutrophisation et l’oxydation photochimique, ont enregistré des augmentations de 29,13 %, 30,28 % et 21,56 % respectivement. Le processus de préparation des noyaux d’olive, qui implique une consommation d’énergie et d’utilisation de matériel pour le broyage et le transport, est à l’origine de ces impacts.
Voir aussi : Les sous-produits de la transformation des olives pourraient améliorer l’alimentation animaleIl a été constaté que les processus de transport affectaient de manière significative la viabilité des granulats recyclés, en augmentant les oxydes d’azote, les oxydes de carbone et les particules solides qui ont un impact sur la couche d’ozone.
Un ajout de 15 % a entraîné une augmentation de 8,90 % de l’appauvrissement de la couche d’ozone et une hausse de 8,19 % de la consommation de combustibles fossiles, soit l’équivalent de 6,90 mégajoules par mètre carré de façade.
Toutefois, sur une période de 35 ans, les augmentations de la consommation d’énergie et des émissions liées au processus de fabrication initial ont été largement compensées par les économies globales réalisées.
L’analyse a montré que, sur cette période, le coût énergétique net de la fabrication du matériau dopé à 15 % était inférieur à zéro, et que les émissions de CO₂ étaient également inférieures à zéro pour toutes les sources d’énergie des bâtiments. Ce dernier point était particulièrement remarquable pour les bâtiments utilisant des sources d'énergie électrique, avec une réduction de 105,84 %.
Cependant, les auteurs soulignent que les avantages du dopage aux noyaux d’olive sont limités aux régions où les déchets d’olive sont abondants et locaux, car le transport contribue de manière significative à la consommation d’énergie et aux émissions. Ainsi, une augmentation des transports entraînerait une réduction significative des avantages.
Ils soulignent également qu’il ne s’agit là que d’un exemple parmi tant d’autres du potentiel de l’industrie en matière de durabilité accrue.
« L’économie circulaire jouera un rôle clé dans l’avenir de la construction en proposant des solutions durables et efficaces pour relever les défis environnementaux et économiques », a déclaré M. Ferreiro. « En adoptant les principes de réutilisation, de recyclage et de réduction des déchets, le secteur de la construction peut minimiser son impact environnemental et optimiser l’utilisation des ressources. »
« Dans le contexte spécifique de mes recherches, l’utilisation des déchets de noyaux d’olives dans la fabrication de briques de façade est un exemple clair de la manière dont l’économie circulaire peut transformer les sous-produits d’un secteur en matériaux de construction innovants et durables », a-t-il ajouté.
De nombreuses initiatives visant à renforcer la durabilité dans les secteurs du bâtiment et de la construction ont été mises en place à l’échelle mondiale.
Celles-ci vont des programmes multinationaux tels que l’Objectif de Développement Durable n° 12 des Nations Unies et la Stratégie de l’Union européenne pour la durabilité dans la construction et les programmes Renovation Wave à la législation aux niveaux national et local.
Cependant, M. Ferreiro estime qu’il est possible d’aller beaucoup plus loin.
« Le gouvernement peut jouer un rôle crucial dans la promotion de la recherche et du développement dans le domaine de la construction durable grâce à des politiques et des programmes de soutien », a-t-il déclaré. « Cela pourrait inclure des incitations financières pour les entreprises qui investissent dans des projets de recherche et développement liés à l’économie circulaire et à la durabilité dans la construction. »
« En outre, le gouvernement pourrait mettre en place des réglementations et des normes favorisant l’utilisation de matériaux recyclés et l’adoption de pratiques durables dans le secteur de la construction », a conclu M. Ferreiro. « Des programmes d’éducation et de sensibilisation pourraient également contribuer à sensibiliser les principales parties prenantes à l’importance de la durabilité et de l’économie circulaire dans le secteur de la construction. »