Les bâtiments de demain seront vivants!

Et si nos maisons étaient des êtres vivants? Je ne parle pas ici des maisons intelligentes, où la voix désincarnée d’Alexa décide où placer les nouvelles lumières du salon.

Je veux dire être en vie : grandir, vivre, respirer et même se reproduire. L’idée peut sembler farfelue, mais face à la crise climatique, nous devons repenser radicalement notre façon de vivre et de concevoir notre environnement.

La biologie réalise aujourd’hui des prouesses en ingénierie. Et, dans le domaine de la construction, la prochaine étape pourrait être de créer des bâtiments faisant partie intégrante de la nature. Avec mes collègues des universités de Newcastle et de Northumbria au Royaume-Uni, nous avons lancé un nouveau centre de recherche dédié à ces possibilités.

Voici cinq façons dont nous pensons que les bâtiments du futur pourraient évoluer vers des choses vivantes et respirantes !

des bâtiments qui grandissent

Du calcaire coquillier au bois d’arbres morts, nous utilisons déjà de nombreux matériaux naturels pour construire ; cette palette pourrait être radicalement élargie. Le magazine Scientific American a récemment présenté le mycélium, qui fait référence à l’appareil végétatif des champignons, comme un matériau du futur.

Et c’est vrai, le mycélium n’a besoin que de copeaux de bois ou de marc de café pour se développer en très peu de temps, créant des matériaux au comportement structurel excellent.

À New York, l’installation hi-fi comportait une tour de 13 mètres de haut construite à partir de briques de mycélium. Le prochain défi serait de concevoir une structure dans laquelle ce mycélium resterait en partie vivant, pouvant croître et évoluer.

Le projet mycoarchitecture, mené par Lynn Rothschild à la NASA, a exploré cette possibilité en imaginant des habitats auto-reproducteurs dans la perspective de voyager vers d’autres planètes.

des bâtiments qui guérissent

Les fissures dans le béton d’un bâtiment marquent souvent le début de la fin. L’eau s’infiltre et finit par rouiller les renforts métalliques qui maintiennent la structure ensemble.

Mais les chercheurs ont commencé à expérimenter avec du béton qui peut se guérir. Une méthode prometteuse, actuellement développée par un groupe dirigé par Henk Jonkers à l’Université de technologie de Delft aux Pays-Bas, consiste à incorporer des spores bactériennes (c’est-à-dire des graines bactériennes) dans le mélange à partir duquel il est fabriqué. le béton.

Dès que l’eau commence à s’infiltrer dans les fissures microscopiques, les bactéries sont réactivées. Le matériau prend alors littéralement vie, déclenchant un processus chimique qui provoque la croissance de nouveaux cristaux de calcite, « durcissant » le béton. L’utilisation de cette technique peut prolonger la durée de vie utile d’un bâtiment de plusieurs décennies ou plus.

des bâtiments qui respirent

De nombreux bâtiments, et en particulier les gratte-ciel de verre que l’on trouve dans les grandes villes du monde, sont lourdement équipés pour assurer un bon fonctionnement.

Les systèmes de climatisation mécaniques, semblables aux poumons, font circuler l’air pour chauffer et refroidir les pièces. Bien sûr, on peut toujours penser à ouvrir une fenêtre pour faciliter la ventilation naturelle, mais ne serait-il pas préférable que les murs puissent respirer?

Au Massachusetts Institute of Technology (États-Unis), l’équipe d’Hironshi Ishii a mis au point des matériaux dont la forme peut changer en présence d’eau. Ces matériaux sont composés d’autant de couches de spores bactériennes (similaires à celles utilisées dans le béton autocicatrisant évoqué plus haut) et de latex. Lorsque le matériau sèche, il se contracte et change de forme. Ces scientifiques ont montré des applications possibles dans notre vie quotidienne, comme des vêtements capables de « réagir » à la transpiration.

Mon équipe a commencé à explorer la possibilité d’étendre cette méthode à la construction, pour créer des membranes à l’intérieur des bâtiments qui peuvent « transpirer » à mesure que l’humidité intérieure augmente. Grâce à l’utilisation de membranes en latex, recouvertes de spores bactériennes, le matériau va se ramollir et ouvrir ses pores -comme des glandes qui sécrètent de la sueur-, permettant à l’air de circuler à travers les parois.

Bâtiments avec système immunitaire

Nous sommes entourés de milliards de micro-organismes, présents partout sur les surfaces de nos maisons, de nos corps et dans l’air. Alors que nous dépensons chaque année des fortunes en nettoyants antibactériens pour anéantir ces écosystèmes complexes, nous savons maintenant que les gens vivant à la campagne ont moins d’allergies que les citadins. Et il semble que l’exposition à de « bonnes » bactéries puisse aider les enfants à développer leur système immunitaire.

Dans un projet pilote très excitant, des chercheurs de l’University College London ont commencé à étudier comment concevoir des surfaces pour nos cuisines (par exemple) qui sont bio-réactives, c’est-à-dire qui soutiennent la croissance de bactéries connues pour offrir une résistance aux insectes pathogènes. Nul doute que bientôt nous pourrons manger nos yaourts probiotiques… dans les cuisines probiotiques!

Bâtiments avec un ventre

La plupart des bâtiments nécessitent énormément de matériaux et d’énergie, tout en rejetant des déchets qui doivent ensuite être éliminés et traités à l’échelle industrielle.

Cependant, de nouvelles recherches suggèrent que ces déchets pourraient devenir une source d’énergie pour la construction. Une équipe de chercheurs du projet européen Living Architecture travaille au développement d’un nouveau type de pile à combustible microbienne, qui utilise les déchets ménagers pour générer de petites quantités d’énergie ; ce travail fait partie d’un projet plus vaste explorant la puissance de traitement des microbes dans les bâtiments.

Ces piles à combustible seraient intégrées dans les briques qui, en plus d’être l’estomac, feraient partie intégrante de la structure du bâtiment. Ils absorberaient les eaux usées et les bactéries, convertissant, au fur et à mesure de la décomposition des déchets, l’énergie chimique en énergie électrique. Dans un tel scénario, les toilettes pourraient également recharger votre téléphone portable.

Aussi excitante que soit la promesse de bâtiments « vivants », il y a des inconvénients ici ; à commencer par la disparition inéluctable de ces constructions. Mais c’est déjà le cas avec les maisons actuelles, dont la démolition est coûteuse et polluante.

Imaginons plutôt une ville où les bâtiments pourraient mourir silencieusement pour retourner à la terre, fournissant une nourriture précieuse aux suivants, capables de grandir, d’évoluer, de s’adapter. N’est-ce pas plus excitant qu’une maison intelligente dont le réfrigérateur organise automatiquement vos brocolis ?

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