Des algues échouées aux matériaux de construction : une piste à étudier avec méthode

David Terradot-Piot, enseignant en matériaux de construction – expérience béton et granulats
Collaboration spéciale


 


Sur de nombreux littoraux, les accumulations d’algues représentent un problème environnemental et logistique. En Bretagne et en Normandie, les algues vertes du genre Ulva peuvent s’échouer en quantité importante. Dans les Caraïbes, les sargasses posent un problème différent mais tout aussi visible. Leur collecte, leur transport, leur stockage et leur traitement mobilisent des moyens considérables. De cette réalité est née une question simple : une partie de cette biomasse pourrait-elle, après traitement et contrôle, devenir une ressource secondaire pour les matériaux de construction?

De la biomasse brute à une matière contrôlée
C’est la piste que j’explore actuellement à partir de mon expérience dans le béton, les granulats et l’enseignement des matériaux de construction. L’objectif n’est pas de mettre directement des algues brutes dans du béton. Une biomasse marine fraîche est humide, saline, organique, variable et parfois chargée en éléments indésirables. Avant de parler d’application, il faut donc définir une chaîne de préparation capable de transformer cette matière hétérogène en un produit suffisamment stable, mesurable et reproductible.

La première étape consiste à caractériser la ressource. Deux lots d’algues prélevés à des dates ou sur des sites différents peuvent présenter des compositions très différentes. Il faut mesurer l’humidité, les sels, les chlorures, la fraction minérale, la matière organique et, selon le type de biomasse, certains éléments traces. Cette variabilité est un point essentiel : un échantillon intéressant en laboratoire ne suffit pas à démontrer qu’une matière peut être utilisée à plus grande échelle.

Lavage et voies de transformation
Le lavage constitue ensuite un enjeu majeur. Les sels naturellement présents dans les biomasses marines peuvent être incompatibles avec certaines applications cimentaires, notamment lorsqu’on cherche à garantir la durabilité du matériau.

Le lavage doit donc être quantifié : combien de sels sont retirés, avec quelle quantité d’eau, et que deviennent les eaux de lavage? Une solution n’a de sens que si elle ne déplace pas simplement la pollution d’un compartiment vers un autre.

Après lavage, plusieurs voies de transformation peuvent être étudiées. Une première approche consiste à sécher, broyer et tamiser la biomasse afin d’obtenir une poudre organo-minérale utilisable à très faible dosage, par exemple comme filler ou composant fonctionnel dans certains produits. Une autre piste repose sur un traitement thermique afin d’obtenir un résidu plus minéral ou une cendre. Une voie de type biochar peut également être envisagée. Chacune présente des avantages et des contraintes en matière d’énergie, de stabilité, de demande en eau, de poussières et de compatibilité avec le ciment.

Sargasses : suivre l’arsenic dans toute la chaîne
Les sargasses nécessitent une vigilance particulière en raison de la présence possible d’arsenic et d’autres éléments traces. Ici encore, le principe est simple : il ne suffit pas de constater une baisse de concentration dans la biomasse après traitement. Il faut suivre l’élément dans l’ensemble du procédé : matière initiale, eaux de lavage, résidu solide, poussières, éventuels gaz ou condensats, puis matériau final. L’objectif est d’établir un véritable bilan matière et de vérifier qu’aucune étape ne crée un nouveau risque.

Tester progressivement avant de parler d’application
Une fois une matière intermédiaire suffisamment stable obtenue, le travail peut passer à la formulation. Les premiers essais doivent rester prudents, avec un témoin de référence et des dosages faibles et progressifs. On observe alors l’ouvrabilité, la demande en eau, le temps de prise, l’air, puis les résistances mécaniques à plusieurs âges. Il faut également suivre la porosité, l’absorption d’eau et, à terme, les indicateurs de durabilité et de lixiviation. L’objectif n’est pas de rechercher immédiatement le dosage maximal, mais d’identifier une plage d’emploi dans laquelle le matériau reste techniquement maîtrisable.

Pour un lectorat canadien, la question de la durabilité est particulièrement importante. Un matériau destiné à des applications extérieures doit être étudié au regard du gel-dégel, des sels de déglaçage et de l’exposition à l’eau et aux ions. Une solution intéressante en laboratoire n’a d’intérêt industriel que si elle conserve ses performances dans les conditions réelles d’utilisation.

Le bilan environnemental compte autant que la formulation
Il faut également regarder l’ensemble du bilan environnemental. Une biomasse considérée comme un déchet peut sembler attractive, mais si elle exige de longs transports, plusieurs lavages, un séchage très énergivore ou un traitement thermique lourd, son avantage peut diminuer rapidement. L’analyse doit donc intégrer l’énergie, l’eau, le transport, les rejets du procédé et la quantité réelle de matière conventionnelle évitée. Le bénéfice environnemental doit être démontré, pas supposé.

Des travaux scientifiques récents montrent déjà que certaines cendres de sargasses ou biomasses algales peuvent être étudiées dans des mortiers, des fibres-ciments ou d’autres systèmes cimentaires. Ces publications sont encourageantes, mais elles montrent aussi des compromis possibles sur la porosité, l’absorption d’eau, l’hydratation ou les résistances. Elles confirment surtout qu’il n’existe pas une seule «recette aux algues». Le résultat dépend du type de biomasse, de son traitement, de son dosage et de l’application visée.

Une démarche encore expérimentale
À ce stade, mon projet reste dans une logique de qualification et de préparation expérimentale. Je distingue strictement les tendances théoriques des résultats réellement mesurés. Les prochaines étapes consistent à comparer plusieurs lots, évaluer différents prétraitements, sélectionner les matières intermédiaires les plus stables, puis réaliser des essais contrôlés sur pâtes, mortiers et, si les résultats le justifient, sur bétons ou produits ciblés.

L’enjeu final est double. Il s’agit d’abord de vérifier si une nuisance littorale peut devenir une ressource technique crédible. Il s’agit ensuite de démontrer que cette valorisation apporte un bénéfice réel par rapport aux solutions existantes, sur les plans mécanique, environnemental, économique et industriel. Si ces conditions sont réunies, certaines biomasses algales pourraient trouver une place, non pas comme solution miracle, mais comme matière secondaire contrôlée dans une stratégie plus large de circularité et de réduction de l’impact des matériaux de construction.

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