Des tatouages vivants pour les bâtiments
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Une équipe de recherche internationale, dont fait partie l'Université de Technologie de Graz, souhaite intégrer des micro-organismes sélectionnés dans les revêtements de façade pour donner vie aux murs des bâtiments. Ces micro-organismes sont censés protéger les surfaces, stocker le CO2 et filtrer les polluants de l'air.
Les murs extérieurs des bâtiments sont généralement inertes et sans fonction supplémentaire. Une équipe internationale de chercheurs et d'entreprises, dont Carole Planchette de l'Institut de mécanique des fluides et de transfert thermique, souhaite remédier à cette situation en intégrant la vie microbienne aux façades des bâtiments.
Dans le cadre du projet « Tatouages d'archibiome pour des villes résistantes, réactives et résilientes » (REMEDY), le consortium travaille à l'intégration de communautés spécifiques de micro-organismes bénéfiques dans une encre vivante adhérant aux murs extérieurs en béton, bois, métal et autres matériaux de construction.
Ces tatouages vivants sur les bâtiments sont destinés à protéger les façades des intempéries, à stocker le CO2 et à filtrer les polluants atmosphériques. Le Conseil européen de l'innovation finance ce projet de quatre ans à hauteur de près de trois millions d'euros dans le cadre du programme de financement Pathfinder.
Des milliards de mètres carrés d'espace mural potentiel
Au cours des 25 prochaines années, 9,4 milliards de mètres carrés de façades et de toitures de bâtiments seront rénovés ou construits dans l'Union européenne. « C'est un potentiel énorme qu'il faut exploiter. Les communautés microbiologiques présentes sur les toits et les façades pourraient remplir de nombreuses fonctions sans occuper un espace rare et inexploité », explique Carole Planchette.
Microbiome utile pour les bâtiments
À l'Université de Ljubljana, une équipe dirigée par la microbiologiste Nina Gunde-Cimerman recherche des micro-organismes adaptés. Les chercheurs souhaitent créer des consortiums microbiens interrègnes formant des communautés stables.
« L'objectif est de créer un microbiome bénéfique pour les bâtiments, résistant aux microbes pathogènes et capable de réparer seul les fissures superficielles », précise Carole Planchette. « Les bénéfices supplémentaires iront de la séquestration du carbone et de la production d'oxygène à la bioremédiation, entre autres. »
À l'Institut de mécanique des fluides et de transfert thermique, Carole Planchette est chargée de développer une encre imprimable adaptée à la survie des micro-organismes. « Nous avons opté pour l'impression jet d'encre car elle permet d'appliquer l'encre vivante avec une grande précision, de manière contrôlée et rapide », lance Carole Planchette.
La taille des micro-organismes, qui peuvent atteindre plusieurs micromètres et s'agréger en amas millimétriques, constitue un défi : ils sont trop volumineux pour la technologie jet d'encre classique, qui pulvérise généralement des particules de l'ordre du nanomètre. En collaboration avec le fabricant slovaque de jet d'encre Qres Technologies et le spécialiste autrichien des revêtements Tiger Coatings, Carole Planchette travaille sur les modifications technologiques nécessaires.
Percée technologique
« L'ambition de REMEDY est de réaliser une percée dans la recherche fondamentale en microbiologie et en biologie synthétique, de transférer le savoir-faire à la science des matériaux sous la forme de matériaux vivants conçus et de développer des processus de biofabrication compatibles qui permettent une conception personnalisée dans le contexte architectural », explique Anna Sandak, coordinatrice du projet de l'institut de recherche InnoRenew CoE à Izola, en Slovénie.
« Je suis convaincue que nous parviendrons à développer des encres adaptées et une technologie jet d'encre sur mesure pendant la durée du projet », souligne Carole Planchette. « Je m'attends également à trouver des micro-organismes adaptés, capables de survivre dans l'encre et sous le stress généré par l'impression. Il sera intéressant de voir si nous parviendrons à rendre ce procédé entièrement reproductible d'ici quatre ans. Utiliser des encres vivantes, donc évolutives, pour des procédés industriels comme l'impression jet d'encre, qui tolèrent peu de variations de paramètres, représente un défi, car avec le projet REMEDY, nous abordons un territoire inexploré. »
Le consortium rassemble six partenaires issus de quatre pays de l'UE : la Slovénie, l'Autriche, les Pays-Bas et la Slovaquie. La collaboration inclut InnoRenew CoE, coordinateur, l'Université de Ljubljana, l'Université de technologie de Graz, TIGER Coatings, Xylotrade BV et Qres Technologies, avec le soutien en nature de l'Université de Primorska, partenaire tiers.