Des panneaux bioréacteurs à base d’algues au design attrayant pour la conception de bâtiments durables
De beaux panneaux bioénergétiques qui aspirent le dioxyde de carbone et extraient la biomasse pour l’utiliser comme combustible ou comme engrais : telle est l’idée de la start-up mexicaine Greenfluidics et de ses panneaux de construction bioréacteurs à microalgues améliorés par les nanotechnologies.
L’idée d’utiliser des réservoirs d’algues plats à l’extérieur des bâtiments dans le cadre d’un exercice de durabilité n’est pas nouvelle. En effet, en 2013, Splitterwerk Architects et la société d’ingénierie Arup se sont associés pour créer un bâtiment de démonstration à l’échelle réelle, appelé BIQ, comportant pas moins de 200 m² de panneaux en « bio peau » d’algues.
Ces panneaux, teintés en vert par la biomasse qu’ils contiennent, ont plusieurs fonctions. Ils prennent un flux de dioxyde de carbone, capturé à partir de ce qui serait autrement une source d’émissions, et le font barboter dans de l’eau imprégnée de souches d’algues sélectionnées, qui absorbent le CO2, ainsi que la lumière du soleil, et font de la photosynthèse, augmentant leur masse et générant de l’oxygène frais. Plus la lumière du soleil est importante, plus les algues se développent rapidement, capturant environ deux livres de dioxyde de carbone pour chaque livre d’algues.
Un autre avantage est l’ombre ; les panneaux pourraient réduire les factures de climatisation en été.
Ces panneaux retiennent également la chaleur dans leur eau, ce qui sert deux objectifs dans le BIQ. Premièrement, les panneaux étant montés à l’extérieur, ils ombragent le bâtiment, ce qui réduit la consommation d’énergie des climatiseurs en été. Deuxièmement, cette chaleur peut être récoltée, tout comme la biomasse elle-même. La biomasse générée par le BIQ est périodiquement filtrée sous forme de pulpe pâteuse, puis emportée et retraitée pour devenir un biocarburant combustible, qui est ensuite ramené dans le bâtiment et alimente le brûleur qui fait fonctionner le système d’eau chaude du bâtiment. Entre le biocarburant et la chaleur captée de l’eau dans les panneaux, le BIQ est en mesure de couvrir durablement environ un tiers de ses besoins en énergie pour le chauffage de l’eau.
Greenfluidics souhaite apporter quelques modifications à ce processus. L’innovation réside principalement dans le captage et la conversion thermique. Dans une interview accordée à Mexico Business News, Miguel Mayorga, PDG de Greenfluidics, a décrit comment le système de son entreprise utilise des nanofluides – en fait, des nanoparticules de carbone recyclables sont ajoutées à l’eau, ce qui augmente sa conductivité thermique. L’eau passe par un côté des panneaux, ce qui permet de mieux capter la chaleur, tandis que les algues sont cultivées de l’autre côté. Dans ce cas, la chaleur est directement transformée en électricité par un générateur thermoélectrique et alimente le bâtiment, ce qui rend ces panneaux d’algues plus analogues aux panneaux solaires traditionnels.
Il semble qu’il y ait souvent un peu de Photoshop lorsqu’il s’agit de dispositifs à base d’algues à l’allure cool. Sur les rendus, comme dans le cas de ce bioréacteur autonome de style XBOX, ils semblent briller d’un vert citron rafraîchissant, alors qu’en fonctionnement, ils semblent un peu plus ternes et … eh bien, algaux. Pourtant, Greenfluidics veut construire ses panneaux dans une gamme de designs attrayants qui peuvent élever l’architecture et fournir une orientation verte. Fondée en 2018, l’entreprise espère avoir un produit commercialisé bientôt. Entre-temps, elle a remporté un bon nombre de prix.
En absorbant le dioxyde de carbone, les panneaux produiront de l’électricité, de l’oxygène propre et une biomasse boueuse qui pourra être transformée en combustible, en engrais ou en une série d’autres substances utiles.
Nous émettons toujours des réserves quant à la viabilité finale du produit. Après tout, le bâtiment BIQ étant ouvert depuis neuf ans, on s’attendrait à ce que l’idée ait fait ses preuves et ait décollé s’il s’agit effectivement d’un changement de cap en matière de conception durable. Une étude de faisabilité du concept BIQ a été publiée en 2016, rassemblant les commentaires d’un groupe d’ingénieurs, d’architectes, d’urbanistes, de bio-ingénieurs, de géomètres, de responsables de la durabilité des bâtiments et d’autres parties prenantes potentielles australiennes, et elle reprend et développe certaines de nos préoccupations.
Combien de temps ces panneaux dureront-ils ? Combien de fois faudra-t-il les nettoyer, et les gens devront-ils descendre en rappel le long des murs pour le faire ? Les algues vont-elles encrasser les vannes et les canalisations ? La lumière teintée de vert qu’ils laissent passer donnerait-elle des nausées aux gens ? Puisque le BIQ doit être fermé en hiver, existe-t-il des souches d’algues qui fonctionnent toute l’année sous différents climats ? Est-ce qu’elles rendront les gens malades s’il y a une fuite ?
Ensuite, il y a l’aspect économique ; le BIQ était un projet pilote précoce, mais ses panneaux ont augmenté le coût de la façade du bâtiment par un facteur de 10. En supposant des économies d’échelle, quelle est la prime verte sur les panneaux d’algues dans une mise en œuvre de masse ? Combien pouvez-vous vendre votre biomasse boueuse une fois qu’elle a été filtrée ? Quels sont les coûts de fonctionnement ? Dans quelle mesure cela fera-t-il baisser vos factures d’électricité ? Existe-t-il une taille minimale pour un déploiement viable de ce type de dispositif ?
Greenfluidics aime les triangles
Et surtout, comment la production d’énergie et le refroidissement des bâtiments se comparent-ils aux panneaux solaires, aux vitres teintées et à l’isolation ? Le captage du carbone et le dégagement d’oxygène sont charmants, mais ils n’apparaissent pas dans le bilan d’un exploitant de bâtiment. Pour que l’idée de panneaux de construction transparents, verts et bouillonnants prenne son envol, il faudra que ces appareils chantent pour leur souper.
Nous craignons que cette technologie ne finisse par tomber dans la catégorie « trop complexe, trop chère » – mais nous serions ravis d’être surpris sur ce point et nous suivrons les progrès de Greenfluidics avec intérêt.
