Le Cerema est l’un des partenaires de ce projet de recherche international, destiné à valoriser le typha, un roseau disponible sur place, comme combustible et comme matériau de construction. Les propriétés énergétiques de cette plante invasive qui pousse rapidement dans le bassin du fleuve Sénégal sont intéressantes.
Le projet TyCCAO fait suite au programme "Transfert de Technologie: Production de Matériaux d’Isolation thermique à base de Typha au Sénégal", lancé en 2013, et soutenu par l’ONU, et est mené avec la Mauritanie également.
Une plante sauvage pour répondre à des enjeux énergétiques et environnementaux
Les enjeux dans cette région sont importants : le manque d’accès à l’énergie touche directement 70 % de la population, et 85 % en zone rurale. De plus, 730 millions de personnes ont recours aux combustibles solides pour la cuisine (bois de chauffe et charbon de bois), aux fumées nocives et dont l’exploitation exerce de fortes pressions sur la ressource forestière. De plus, le secteur du bâtiment consomme 75% de l’énergie dans cette région à la démographie soutenue. Les techniques de construction des bâtiments doivent être adaptées au contexte et aux ressources locales.
Par ailleurs, la prolifération du Typha Australis, qui est un roseau à croissance rapide et considéré comme une plante invasive, s’est fortement accélérée lors de ces dernières années dans le bassin du fleuve Sénégal avec une progression moyenne estimée de la surface couverte d’environ 15% par an. A l’heure actuelle, cette plante occupe d’ores et déjà des surfaces estimées entre 60 000 et 80 000 hectares et sa prolifération engendre de nombreux impacts négatifs.
Le typha peut ainsi être valorisé en tant que bio-charbon, et une expérience menée en Mauritanie a montré la faisabilité de filières artisanales et industrielles de production de charbon à base de typha, qui émet moins de polluants et un moindre impact carbone que le charbon de bois.
Il peut aussi être transformé de différentes manières pour la construction, remplaçant des matériaux d’origine fossile dont la production est émettrice de carbone :
- Matériaux de construction terre-typha ;
- Bétons végétaux : blocs, enduits, bétons préfabriqués
- Panneaux rigides isolants ;
- Panneaux terre fibré (panneaux en terre crue armée avec de microfibres de typha) ;
- Isolants en vrac (typha broyé) ;
- Toitures de chaume.
Les 4 objectifs du projet TYCCAO :
- Affiner la connaissance du fonctionnement biologique de la plante pour maîtriser les risques d’envahissement et pour assurer des modes de transformation et de production optimaux :
- Favoriser l’accès à une énergie de substitution, à partir d’une biomasse renouvelable ;
- Contribuer au développement de bâtiments à faible impact environnemental par leur efficacité énergétique et le recours à des matériaux de construction locaux et biosourcés : le projet a permis de compléter les connaissances sur les matériaux à base de typha (solutions terre-typha pour les briques, hourdis, enduits, panneaux ou bétons de typha), notamment en termes d'évaluations techniques et environnementales, favorisant ainsi leur utilisation dans la construction.
- Sensibiliser, former et dynamiser les coopérations inter/intra-sectorielles et transfrontalières entre acteurs institutionnels, décideurs publics, industriels, chercheurs et entrepreneurs locaux. Un réseau d’acteurs impliqué dans le programme porte une dynamique autour de la transformation et de l'utilisation du typha, depuis la formation des acteurs jusqu'à l'industrialisation des processus.
Préparation de charbons de typha en Mauritanie - GRET
Le projet TYCCAO a favorisé la constitution d'un écosystème d'acteurs et de structurer l'innovation par la mise en réseau et la création de centre de ressources collaboratifs. Il a enrichi les connaissances, permettant la montée en compétence de l’expertise locale, le développement des pratiques, ainsi que d'alimenter la réflexion sur les cadres réglementaires. Les bases d’un système qualité incluant une évaluation technique et environnementale ont aussi été établies.
Caractériser les propriétés du typha pour des panneaux et toitures
Le pôle BIOGEO du Cerema Strasbourg, regroupant l’Unité Mixte de Recherche en Acoustique Environnementale (UMRAE) et le groupe Bâtiment Construction et Immobilier (BCI)s était présent sur plusieurs volets du projet.
Tout d’abord il a réalisé la recherche documentaire au niveau international afin de dresser l’état de l’art et la bibliographie scientifique et technique concernant les procédures d’essai, les normes et l’usage du typha dans la construction.
Les équipes du Cerema étaient aussi impliquées dans la caractérisation du matériau : propriétés physiques (masse volumique, compressibilité, granulométrie, porosité, teneur en eau…), chimiques, thermo-physiques, acoustiques.
Sur le volet acoustique, il s’agissait plus précisément de réaliser la bibliographie et les caractérisations des matières premières dans l’objectif de qualifier les performances d’absorption et d’affaiblissement acoustiques des matériaux pouvant être fabriqués à partir du typha.
Deux types d’essais ont été menés : sur des granulats de typha et sur des tiges entières.
- Les granulats de typha ont fait l’objet d’une série d’essais en laboratoire, pour identifier leurs caractéristiques, identifier de potentiels problèmes de prise ou de durabilité dans la construction, et permettre une future modélisation du fonctionnement hygrothermique (lié à l’humidité) ainsi que les propriétés de matériaux à base de granulats de typha.
- Les tiges entières, qui peuvent être transformées en panneaux ou utilisées en bottes pour les toitures en chaume ou des panneaux ligaturés, ont été caractérisées également sur les plans acoustique et physico-chimique de manière à optimiser le processus de fabrication et à adapter les techniques de construction. la caractérisation des tiges de Typha. L'objectif était aussi de caractériser les propriétés acoustiques, la porosité et la résistivité d'échantillons en vue d’optimiser les techniques de fabrication, de mise en œuvre et de performances de ces matériaux.
- Les performances de parois de typha finies et de bottes de typha ont été évaluées, pour formuler des préconisations de mise en œuvre.
La méthode de l’analyse du cycle de vie des matériaux en typha a été appliquée, et un programme pédagogique sur 3 ans a été élaboré avec le Cerema Méditerranée pour former les bureaux d’études sénégalais et mauritaniens à l’évaluation environnementale des matériaux et des ouvrages. L’Analyse du Cycle de Vie (ACV) permet de déterminer l’impact environnemental sur l’ensemble de la durée de vie des matériaux d’une part et des ouvrages complets d’autre part.
Appui à la mise en place d’un programme de bâtiments démonstrateurs
Dans le cadre du projet TyCCAO, dont un objectif était d’accompagner la montée en compétence de la filière du bâtiment vis-à-vis de l’usage du typha, un programme de suivi d’une centaine de bâtiments démonstrateurs liés à différents usages a été mis en place. Le Cerema a contribué à la mise en place du comité de pilotage ainsi qu’à l’élaboration du programme et des protocoles d’instrumentation et de mesures.
Un Comité Démonstrateurs a été mis en place pour suivre et conseiller les professionnels sur l’utilisation de différents types de matériaux en typha dans ces bâtiments démonstrateurs, de déterminer le positionnement et le type de capteurs pour l’instrumentation pour chaque bâtiment, et d’identifier les résultats qui seront utiles.
Ces constructions ont été réalisées avec tous types de maitres d’ouvrage, notamment avec les collectivités locales, et dans les différents domaines - logements, éducation, santé, administration ... Ceux-ci ont été accompagnés au cas par cas : montage de dossiers et de financements, conception, réalisation ... Ces constructions qui ont été accompagnées dès la phase conception et ont fait l’objet d’un suivi, ont permis d'installer une dynamique et créer un référentiel.
Le site web du projet :