Ce biobéton répare ses fissures sans aide extérieure grâce à une bactérie qui produit du calcaire
C’est le matériau de construction le plus populaire au monde, et depuis que les Romains ont construit le Panthéon avec du béton, il y a quelques 2000 années, nous avons essayé de trouver des moyens de le rendre plus durable.
Peu importe avec quel soin il est mélangé ou renforcé, tout béton finit par se fissurer, et parfois, ces fissures peuvent conduire à l’effondrement d’un édifice. Henk Jonkers, un microbiologiste à l’Université de technologie de Delft aux Pays-Bas, a travaillé sur le perfectionnement d’un « bioconcrete » (un « biobéton ») depuis 2006.
« Le problème avec les fissures dans le béton repose dans les fuites », explique le professeur Henk Jonkers. « Si vous avez des fissures, l’eau s’infiltre au travers, dans vos sous-sols, dans votre parking… Deuxièmement, si cette eau atteint les armatures en acier [dans le béton, on trouve des barres d’acier], et si elles rouillent, cela peut provoquer l’effondrement de la structure. »
Mais Henk Jonkers a mis au point une toute nouvelle façon d’allonger la durée de vie du béton. « Nous avons inventé le bioconcrete, qui est un béton qui se guérit à l’aide de bactéries, » dit-il.
Le bioconcrete, ou « bio béton » est mélangé exactement comme du béton ordinaire, mais avec un ingrédient supplémentaire : « l’agent de guérison ». Il demeure intact au cours du mélange, et ne se dissout et ne devient actif que lorsque le béton se fissure et l’eau pénètre à l’intérieur.
L’idée lui est venue quand un technologue du béton lui a demandé s’il serait possible d’utiliser des bactéries pour créer du béton auto-cicatrisant. Il a fallu trois ans à Henk Jonkers pour résoudre le problème, mais il y avait des difficultés délicates à surmonter. « Vous avez besoin de bactéries pouvant survivre dans l’environnement hostile du béton », explique Jonkers. « C’est un matériau semblable à la pierre, de type roche, et donc très sec. »
La bactérie doit rester inactive pendant plusieurs années jusqu’à qu’une fissure se présente et que l’eau « réveille » la bactérie. Ainsi, Henk Jonkers a choisi les bactéries bacillus pour remplir cette tâche, parce qu’elles se développent dans des conditions alcalines et produisent des spores qui peuvent survivre pendant des décennies sans nourriture ou oxygène.
À partir de là, le « défi était non seulement d’avoir des bactéries actives dans le béton, mais aussi de leur faire produire le matériau de réparation pour le béton, à savoir le calcaire », explique Jonkers.
Afin de faire produire du calcaire aux bactéries, il y avait besoin d’une source de nourriture. Le sucre était une option, mais l’ajout de sucre au mélange créerait un béton trop tendre, trop faible. En fin de compte, Henk choisit le lactate de calcium. Il inséra ce dernier avec les bactéries dans des capsules en matière plastique biodégradable et ajouta les capsules au mélange du béton.
Lorsque des fissures commencent à se former dans le béton, l’eau pénètre et ouvre les capsules. Les bactéries germent, se multiplient et se nourrissent du lactate, et ce faisant, elles combinent le calcium avec des ions de carbonate pour former de la calcite, ou du calcaire, qui obture les fissures.
Désormais Henk Jonkers espère que son béton pourrait marquer le début d’une nouvelle ère des immeubles biologiques.
« Cela conjugue la nature avec les matériaux de construction, » dit-il. « La nature nous fournit beaucoup de fonctionnalités gratuitement », dans ce cas, les bactéries productrices de calcaire. « Si nous parvenons à l’appliquer dans les matériaux, nous pouvons réellement en tirer profit, et je crois que ce nouveau concept est un très bel exemple de combinaison entre la nature et les environnements urbains. »
Pour les plus curieux (et les anglophiles), voici la vidéo explicative du projet :
https://www.youtube.com/watch?t=59&v=Sr5nKu43jOs
Crédit photos : CNN
