Stabiliser un sol, aujourd’hui, revient à y injecter du ciment, de la chaux ou des cendres volantes, puis à faire venir des engins lourds. Le projet européen CEBREWA a tenté l’inverse et confié le travail à des micro-organismes qui, en se nourrissant, déposent du carbonate de calcium entre les grains et les soudent de l’intérieur. En dix-huit mois, la méthode a quitté la paillasse pour le terrain — restait alors la distance la plus longue, celle qui sépare un résultat de laboratoire d’un chantier, et que cinq questions vous proposent de mesurer sur vous-même.
Une route qui s’affaisse, un talus qui glisse après trois jours de pluie, un remblai qui bouge d’un centimètre par an. Derrière ces incidents très ordinaires se cache toujours la même question d’ingénierie, celle de la tenue du terrain sous une charge.
La demande ne faiblit pas. Les villes s’étendent sur des sols que personne n’aurait bâtis il y a un siècle, les infrastructures de l’après-guerre vieillissent toutes en même temps, et les séismes, l’érosion et les glissements de terrain rappellent régulièrement qu’un sol n’est pas un matériau inerte.
La réponse classique tient en deux mots, des liants et des engins. On mélange au sol des cendres volantes, de la chaux ou du ciment, on compacte, on attend la prise. La méthode fonctionne et elle est parfaitement connue, ce qui est précisément la raison pour laquelle elle est difficile à déloger.
Elle a pourtant deux défauts lourds. Le chantier consomme beaucoup d’énergie sur place, et les produits injectés ne restent pas sagement là où on les met. Ils modifient la chimie des eaux souterraines et de l’écosystème qui vit sous la surface, parfois de façon irréversible.
Le projet CEBREWA, pour Construction & Environmental Biocementation in REal World Applications, part d’une inversion simple. Plutôt que d’apporter le liant, on apporte les organismes qui savent le produire. Certains micro-organismes déposent de la calcite, autrement dit du carbonate de calcium, comme sous-produit de leur activité métabolique. Injectés dans un sol, ils font pousser ces cristaux entre les grains et les soudent de l’intérieur.
« Nous exploitons la formation de calcite par voie biologique pour permettre aux sols de créer leurs propres liaisons minérales, au lieu de recourir à des liants synthétiques conventionnels », explique Lyesse Laloui, qui coordonne le projet et dirige le Laboratoire de mécanique des sols de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), en Suisse.
Une intuition biologique ne devient une technologie que si elle survit au changement d’échelle. « Nous avons évalué la technologie depuis l’échelle des pores jusqu’à celle du terrain », résume Lyesse Laloui. Le programme de validation a mobilisé plusieurs familles d’outils.
La liste dit quelque chose de la discipline. Entre l’image d’un pore et un talus réel, il y a plusieurs ordres de grandeur, et chacun se franchit avec ses propres instruments.
Le projet a duré exactement dix-huit mois, du 1er février 2021 au 31 juillet 2022, avec une contribution de l’Union européenne de 150 000,00 euros et l’identifiant de convention 963913. C’est court pour une technologie de construction, et le résultat annoncé est à la mesure de ce format. La biocimentation est sortie des études de laboratoire pour atteindre des applications qui intéressent réellement l’ingénierie.
Le projet a aussi livré des outils de conception et de suivi, ceux qui permettent à un bureau d’études de dimensionner un traitement, puis de vérifier qu’il a pris. Les usages visés sont la lutte contre l’érosion, l’amélioration de la capacité portante, la stabilisation des pentes et le renforcement des routes.
CEBREWA n’est pas né de rien. Il s’appuie sur BIOGEOS, un projet financé par le Conseil européen de la recherche sous l’identifiant 788587, où les technologies de biocimentation ont été brevetées. « La technologie fait déjà l’objet d’un transfert par l’intermédiaire de brevets et de la société dérivée de l’EPFL Medusoil », indique Lyesse Laloui.
Reste la partie dont on parle rarement. Avant qu’un maître d’ouvrage accepte un liant vivant sous une route, il faut une certification internationale, ISO et CE, une normalisation des procédés et des procédures de contrôle de la qualité. Ce travail ne produit aucune découverte, il prend des années, et sans lui la meilleure idée reste une publication.
Un projet de ce genre n’appartient à aucune filière en particulier. Il faut de la microbiologie pour choisir et nourrir les organismes, de la géotechnique pour savoir ce qu’on attend d’un sol traité, de la chimie pour suivre la calcite qui se forme, et de la modélisation numérique pour prédire ce qui se passera dans dix ans.
Il enseigne aussi une chose moins agréable. Un résultat de laboratoire et une technologie disponible sur le marché sont deux objets différents, séparés par des essais de terrain, des certificats et des procédures. Les deux demandent du monde, et le second en demande souvent davantage.
CEBREWA a montré qu’un sol peut fabriquer son propre liant minéral avec l’aide de micro-organismes, à l’échelle du pore comme à celle d’un talus. Dix-huit mois ont suffi pour faire sortir la méthode du laboratoire et pour livrer les outils qui permettent de la dimensionner. Ce qui vient ensuite, la normalisation, la certification et la production à grande échelle, n’est pas moins technique, seulement moins visible.
5 questions · une minute · sans enregistrement
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