Une nouvelle méthode d’impression 3D du béton pour réduire l’empreinte écologique de la construction

L’impression 3D transforme progressivement le secteur de la construction. Des projets variés, comme des maisons, ou encore des centres commerciaux, ont déjà vu le jour grâce à cette technologie. Aujourd’hui, un projet en particulier attire l’attention : des chercheurs de la Nanyang Technological University à Singapour (NTU Singapore) ont développé une technique d’impression 3D en béton capable de capturer le carbone. Cette innovation ouvre de nouvelles perspectives pour réduire l’empreinte écologique de la construction.

Cette nouvelle technique, présentée dans la revue Carbon Capture Science & Technology, pourrait transformer l’industrie de la construction. Elle s’attaque à l’impact environnemental du ciment, responsable d’environ 8 % des émissions mondiales de CO2. En optimisant l’utilisation des matériaux, en accélérant les délais de construction et en réduisant les besoins en main-d’œuvre, cette approche promet de rendre les méthodes traditionnelles, comme le béton armé, moins nécessaires. Découvrons comment elle fonctionne.

Une impression 3D du béton plus écologique et performante

Cette nouvelle méthode d’impression 3D intègre du CO2 et de la vapeur, récupérés comme sous-produits de processus industriels, directement dans le mélange de béton. Ce procédé permet au CO2 de se fixer durablement dans la structure du béton, améliorant ainsi ses performances mécaniques par rapport aux méthodes classiques d’impression 3D. Concrètement, l’équipe a conçu un système où l’imprimante 3D est reliée à des pompes à CO2 et à un jet qui pulévrise de la vapeur. Lors de l’impression, le CO2 réagit avec les composants du béton pour se solidifier, tandis que la vapeur augmente la capacité du béton à absorber ce gaz, rendant la structure plus robuste.

Le professeur Tan Ming Jen, de l’école d’ingénierie mécanique et aérospatiale (MAE) et du Centre de Singapour pour l’impression 3D (SC3DP) de la NTU, a souligné l’importance de réduire les émissions de gaz à effet de serre dans le secteur de la construction, un des plus polluants au monde : « Notre nouveau système d’impression 3D du béton offre une alternative de réduction des émissions de carbone en améliorant les propriétés mécaniques du béton et en contribuant à réduire l’impact environnemental du secteur. Il démontre la possibilité d’utiliser le CO2 produit par les centrales électriques ou d’autres industries pour l’impression 3D du béton. Étant donné que le ciment traditionnel émet beaucoup de carbone, notre méthode offre un moyen de réinjecter du CO2 grâce à l’impression 3D de béton ».

Les tests ont montré que cette nouvelle technique produit un béton bien plus solide et durable. Par rapport aux méthodes classiques d’impression 3D, le béton obtenu supporte jusqu’à 37 % de poids supplémentaire et se plie presque 45 % plus avant de se casser. En plus de ces performances mécaniques, le procédé est plus respectueux de l’environnement, capturant 38 % de CO2 en plus que les méthodes habituelles. Les chercheurs envisagent désormais de perfectionner leur technique pour améliorer son efficacité. Ils espèrent également explorer l’utilisation de gaz industriels recyclés, plutôt que du CO2 pur, dans le processus d’impression 3D.

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*Crédits de toutes les photos : NTU Singapore