CORNCRETL, un matériau 3D à base de déchets agricoles pour la construction

Les promesses de l’impression 3D dans le domaine de la construction ont longtemps été axées sur la rapidité et l’automatisation. Aujourd’hui, un nouvel avantage occupe de plus en plus le devant de la scène. Au lieu du béton standardisé et riche en carbone, les chercheurs explorent des alternatives biosourcées et locales.

Le collectif Manufactura, basé au Mexique, contribue à cette évolution avec CORNCRETL, un composite imprimable en 3D fabriqué à partir de sous-produits agricoles et conçu pour un usage structurel.

Quand l’héritage ancestral rencontre la précision robotique

Fondée en 2022 par Dinorah Schulte, Manufactura associe les connaissances architecturales préhispaniques à la fabrication robotique. CORNCRETL (contraction de « corn » et « concrete ») est fabriqué à partir de nejayote, une eau usée riche en calcium produite lors du processus de nixtamalisation. Il s’agit d’une pratique ancienne méso-américaine qui consiste à tremper et cuire des grains de maïs dans de l’eau de chaux.

Au lieu d’être jeté, ce liquide devient un ingrédient clé du mélange imprimable. Le maïs restant un aliment de base quotidien au Mexique, ce processus génère d’importants volumes de résidus organiques, ce qui rend ce matériau à la fois ancré dans la culture et abondant localement. En combinant ces déchets liquides avec des cosses et des tiges de maïs séchées, l’équipe a créé un liant imprimable.

Le matériau imprimable en 3D est obtenu à partir de déchets agricoles

Le processus d’impression de CORNCRETL

Pour déposer le matériau CORNCRETL, l’équipe a utilisé un bras robotique KUKA associé à un système d’alimentation continue WASP Concrete HD.

Les résidus de maïs sont séchés, broyés et moulus jusqu’à obtenir une taille de particules contrôlée, avant d’être mélangés à un liant à base de chaux hydraulique naturelle (NHL 3.5) et à des agrégats adaptés à l’extrusion robotisée. Le mélange est ensuite déposé couche par couche, ce qui élimine les coffrages traditionnels et réduit les déchets de construction de 90 %.

La liberté de mouvement du robot permet de créer des surfaces courbes et des textures géométriques inspirées des motifs en terrazzo. Après l’impression, le matériau à base de chaux durcit à température ambiante en quelques jours, contrairement au béton traditionnel, qui nécessite un durcissement énergivore.

Le matériau est extrudé via un bras robotisé

CORNCRETL, entre durabilité et auto-réparation

Selon Manufactura, CORNCRETL contribuerait à réduire les émissions de carbone jusqu’à 70 % par rapport au béton Portland grâce à sa composition chimique à base de chaux et à son durcissement à basse température.

Ce matériau présente également des propriétés d’auto-réparation : lorsque de l’humidité pénètre dans les microfissures, les particules de chaux non réactives se recristallisent et colmatent partiellement les interstices, une propriété bien connue des liants à base de chaux.

Les couches de CORNCRETL

Développer des solutions locales

L’équipe a validé le potentiel structurel du matériau en imprimant avec succès des prototypes de murs modulaires pouvant atteindre 80 cm de hauteur et en effectuant des tests à grande échelle dans le laboratoire en plein air de Shamballa, en Italie.

Plutôt que de s’appuyer sur des mélanges de béton standardisés et riches en carbone, CORNCRETL propose un modèle décentralisé. Grâce à la fabrication additive, les flux de déchets locaux peuvent être traités sur place, de sorte que le matériau de construction provient du même endroit que la structure elle-même.

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*Crédits de toutes les photos : Dinorah Schulte