Enjeux écologiques et secteur du bâtiment

Jeudi 20 avril, à l’occasion d’une semaine dédiée aux enjeux écologiques, l’ESPCI a accueilli les équipes de Saint-Gobain pour des échanges autour de la construction durable. Une vingtaine d’ingénieur-es et chercheurs/chercheuses de l’entreprise, dont plusieurs anciens élèves de l’école sont venus présenter leurs travaux, mais aussi les enjeux liés à ce secteur. Analyse de cycle de vie des produits, fresque du ciment, ateliers autour de l’isolation thermique, l’acoustique, le design et l’expérience utilisateurs ou encore recyclage des matériaux comme la fibre de verre : les problématiques ne manquent pas dans un secteur crucial. En effet, qu’il s’agisse de rénovation ou de construction, les enjeux du secteur du bâtiment sont nombreux pour faire en sorte que le parc immobilier soit moins énergivore et intensif en carbone.

Directrice Scientifique adjointe du Centre de Recherche de Saint-Gobain à Paris, Marie Lamblet (diplômée de la 117^è), également marraine de la 141^è promotion revient pour nous sur cette journée :

Quels sont les grands enjeux du secteur actuellement ?

Les défis du bâtiment sont nombreux, et en lien avec notre rôle à jouer face au réchauffement climatique. En accord avec la feuille de route du WGBC (World Green Building Council), nous avons pour objectif d’atteindre la neutralité carbone d’ici 2050. Cela concerne d’une part intensifier nos efforts dans la réduction du carbone opérationnel, le carbone émis pendant l’usage du bâtiment (chauffage, climatisation, etc..) et d’autre part réduire drastiquement la part de carbone embarqué, carbone émis pendant l’extraction des matières premières, le transport, la production des matériaux, la phase de construction et la fin de vie du bâtiment, qui devrait augmenter avec la décarbonation de l’énergie et l’amélioration de l’efficacité thermique des bâtiments.
La rénovation thermique fait partie de cet enjeu, avec un réel besoin de la rendre accessible au plus grand nombre, tout en améliorant les performances qu’il faut rendre mesurables.
De manière générale, face à l’urbanisation croissante, le secteur du bâtiment doit répondre à la question suivante : comment construire avec un faible impact environnemental et en tenant compte de la raréfaction des ressources ? Ceci nécessite de travailler sur la gestion des déchets, en inventant de nouveaux usages et circuits d’économie circulaire. Cela pose également la question de la flexibilité/adaptabilité du bâtiment versus sa durabilité.
Des défis sont également à relever concernant la résilience des bâtiments face au changement climatique et la relation entre construction et biodiversité.

Quelles sont les thématiques de recherche qui focalisent votre énergie ?

Aujourd’hui chez Saint Gobain nous avons plusieurs axes de recherche, notamment motivés par l’atteinte de la neutralité carbone d’ici 2050.
Un premier axe concerne la construction dite légère qui est un moyen de minimiser l’impact environnemental : comment assurer par exemple de bonnes propriétés mécaniques et acoustiques pour nos solutions avec moins de matière ?
Nous réfléchissons également à de nouveaux modes constructifs bas carbone, comme l’impression 3D, avec des problématiques liées à la rhéologie des fluides complexes que nous pouvons utiliser.
Un autre axe concerne la gestion de la fin de vie de nos solutions. C’est à dire inventer un design permettant une performance pendant l’usage et un désassemblage à la demande. Nous travaillons ainsi à des nouveaux assemblages mécaniques, des colles réversibles et bien sûr des matériaux recyclables (recyclage mécanique, chimique ou encore enzymatique). Nous abordons également le re emploi, en incluant les aspects de sciences humaines et d’économie.
Le confort perçu par les occupants du bâtiment et l’ergonomie pour l’installateur sont des axes de recherche historiques et toujours très actifs, une solution innovante et durable qui néglige ses aspects ne pourra pas voir le jour.
Un autre axe structurant pour nous est la décarbonation de nos procédés. Nous ciblons en particulier les procédés verriers.
Nous développons également un axe sur le digital pour le développement de nouvelles méthodes pour la simulation/modélisation de nos procédés et pour le développement de nouvelles formulations (prédiction/optimisation). Les nouvelles technologies de capteurs et les algorithmes d’intelligence artificielle utilisant leurs données font également partie de nos axes prioritaires au service de l’industrie 4.0.
Enfin, nous avons une recherche active sur les matières premières alternatives bas carbone, comme les « wasterials », ces matériaux recyclés à partir de déchets qui posent des enjeux d’identification, de méthodes de tri ou encore d’amélioration de la la fiabilité de leur source.

Quel peut être l’apport des ingénieurs, en particulier ESPCI pour répondre à ces questions ?

Ateliers avec Saint-Gobain pendant la semaine "enjeux écologiques" à l'écoleJe crois que la capacité à mobiliser des compétences multidisciplinaires est essentielle aujourd’hui pour faire face à ces nouveaux challenges industriels. La formation PCéenne qui allie physique et chimie est un vrai plus pour trouver de bons compromis entre résistance mécanique, performances acoustiques et légèreté des matériaux. De la même manière, la question du recyclage fait appel à cette double compétence.
Un autre atout des ingénieures et ingénieurs ESPCI, est leur approche qui couple modélisation et expériences pour rapidement parvenir à optimiser de nouveaux procédés et produits.
Au final cette capacité à résoudre des problématiques R&D à court terme se combine très bien avec celle de nourrir la recherche fondamentale, qui ouvre de nouveaux champs et permet les ruptures technologiques.
De manière générale, la curiosité et la grande culture scientifiques en sortie de l’ESPCI est un véritable atout pour s’attaquer à ces problématiques complexes.