En Asie, le bambou est un matériau de construction depuis toujours très apprécié. Et son bilan carbone suscite de plus en plus d'intérêts dans le monde. Dans ce cadre, de nombreux chercheurs se sont déjà intéressés à ses caractéristiques mécaniques. Cette fois, ils se sont demandé comment la structure particulière de cette plante influe sur ses propriétés thermiques.

Lorsqu'il est question d'émissions de gaz à effet de serre, le secteur des transports est souvent pointé du doigt. Pourtant, il en est un autre, peut-être plus discret, mais dont la contribution apparait importante : celui du bâtiment. Il serait même responsable de pas moins de 30 à 40 % des émissions de CO2. Car produire de l'acier et du béton, puis chauffer -- et le cas échéant, rafraîchir -- nos maisons et bureaux est particulièrement énergivore.

Ainsi, utiliser pour construire les bâtiments écologiques du futur des matériaux renouvelables d'origine végétale comme le bambou, pourrait réduire considérablement les émissions. Et atténuer le changement climatique. D'autant que cette approche contribuerait à stocker, dans ce bois, une part du carbone atmosphérique.

“La nature, ce formidable architecte

Pour aider à imaginer des bâtiments plus économes en énergie, fabriqués à partir de matériaux naturels, des chercheurs de l'université de Cambridge (Royaume-Uni) ont étudié la façon dont la chaleur circule au cœur des cellules fibreuses du bambou. La conclusion de Darshil Shah : « La nature est un architecte formidable. La structure du bambou est incroyablement intelligente. »

Les matériaux naturels modifiés devraient constituer un élément essentiel à un avenir durable. Mais les chercheurs doivent au préalable comprendre en détail leurs propriétés.
Les matériaux naturels modifiés devraient constituer un élément essentiel à un avenir durable. Mais les chercheurs doivent au préalable comprendre en détail leurs propriétés.
Image : © Bernard Girardin, Adobe Stock

Une structure naturellement croisée

Des coupes transversales des tissus vasculaires de la plante -- ceux qui lui servent au transport de fluides et de nutriments -- révèlent en effet une structure complexe. Une alternance de couches formées par des cellules aux parois tantôt épaisses, tantôt fines. Avec des pics de conductivité thermique qui coïncident avec les couches de cellules aux parois plus épaisses. Là, les chaînes de cellulose sont placées presque parallèlement à la tige du bambou. Et ce sont aussi ces couches qui donnent à la plante sa rigidité et sa résistance.

Les couches de cellules aux parois plus fines présentent une conductivité thermique moindre. Car les chaînes de cellulose y forment un angle presque droit avec la tige. « La croissance du bambou se fait de manière à générer une structure fibreuse naturellement croisée, expliquent les chercheurs. Une structure qui ressemble à celle particulièrement populaire du bois lamellé croisé conçu par l'industrie. »

Le saviez-vous ?

Le bambou est l’un des végétaux dont la croissance est la plus rapide. Il pousse d’un millimètre toutes les 90 secondes !

Au-delà d'une optimisation possible de l'efficacité énergétique des bâtiments, les chercheurs espèrent aussi apporter une réponse aux inquiétudes exprimées en matière de sécurité incendie des constructions en bambou. « En la matière, il est aussi important de comprendre les propriétés thermiques du matériau. Grâce à nos travaux, nous pouvons constater que la chaleur circule le long des fibres à parois épaisses qui soutiennent la structure du bambou. Ainsi, si elles sont exposées à la chaleur d'un feu, le bambou pourrait se ramollir plus rapidement dans la direction de ces fibres. Cela nous aide à déterminer comment renforcer le bâtiment de manière appropriée », conclut Darshil Shah.

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