La maison aux algues

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Dans le cadre de la semaine du développement durable, initiative soutenue par le Ministère de l’Ecologie, du Développement durable et de l’Energie, voici l’exemple d’un projet innovant et hors du commun à l’interface entre l’architecture et la science : un immeuble capable d’auto-générer de l’énergie à partir d’algues vertes. Étrange non?

L’Algenhaus, ou « la maison aux algues », de son nom officiel BIQ-House est un projet pilote qui a vu le jour en avril 2013 à Hambourg, en Allemagne, est issu de la collaboration entre le cabinet d’architecture Splitterwerk et la société d’ingénierie Arup. Dans le quartier de Wilhelmsburg, plusieurs bâtiments alliant développement durable et prouesses architecturales ont été construits, mais l’Algenhaus, est une première mondiale.

Façade de l’Algenhaus (www.iba-hamburg.de J.Arlt)

Ses façades sont recouvertes d’aquariums extra-plats dans lesquels vivent des micro-algues vertes (Chlorelles), qui en réalisant la réaction de photosynthèse vont pouvoir fournir de l’énergie destinée à chauffer et éclairer l’immeuble. Astucieux n’est-ce pas, mais comment ça fonctionne ? Les micro-algues sont cultivées dans les panneaux en façade, alimentées en nutriments et en gaz carbonique. Le gaz forme des bulles ce qui permet entre autres de brasser les cultures d’algues, tout en produisant un son particulier qui fait dire à certains que l’Algenhaus « respire ».

Les algues se multiplient et lorsqu’elles deviennent trop nombreuses, elles sont évacuées par les conduits des bio-réacteurs vers la salle des machines. Sous l’effet du soleil, les façades chauffent, la température pouvant atteindre jusqu’à 40°C, et cette chaleur est récupérée lors du transfert de la biomasse. Dans la salle des machines, située au sous-sol du bâtiment, les algues sont transformées afin de fournir par exemple du bio-gaz qui peut être utilisé pour couvrir les besoins en énergie des habitants. Cependant, le « recyclage » de la biomasse peut avoir d’autres objectifs que la production de gaz.

Schéma simplifié du fonctionnement des bio-réacteurs à micro-algues (www.biotechnologie.de Otto Wulff GmbH/SSC GmbH)

En effet, il est possible d’utiliser ces algues dans l’industrie alimentaire, dans le domaine de la recherche en cosmétiques etc… Les algues vertes ont l’avantage d’être très prolifiques: elles produisent jusqu’à 5 fois plus de biomasse à l’hectare que la plupart des végétaux terrestres. Cela permet un rendement important et laisse place à de nombreuses opportunités quant à leur utilisation. La société d’ingénierie chargée de la conception de la BIQ-House a étudié ces possibilités et a fait en sorte que la transformation de la biomasse puisse se faire de différentes manières selon les saisons: par exemple en hiver, lorsque les besoins en énergie sont plus importants, on favorise la production de bio-gaz et en été, les algues peuvent être vendues à l’industrie agro-alimentaire ou pharmaceutique.
La production d’énergie par les façades de l’Algenhaus est donc double :
La réalisation de la photosynthèse par les micro-algues leur permet de croître et de se développer, formant ainsi un excès de biomasse pouvant être utilisé de diverses manières.
L’énergie solaire non utilisée lors de la photosynthèse est dissipée sous forme de chaleur qui est récupérée et peut être mise à disposition immédiatement ou bien être stockée dans le sous-sol du bâtiment.
Ce projet est encore en phase expérimentale, mais les résultats obtenus sont déjà très prometteurs: un an après la fin de la construction, le bâtiment fonctionne comme prévu, et même mieux, puisque la production réelle d’énergie a dépassé les prévisions initiales. Cependant, comme le souligne Jan Wurm (directeur du groupe européen de recherche en matériaux de la société Arup), des ajustements techniques et financiers restent à faire pour que le projet soit viable à grande échelle. Par exemple, la quantité de panneaux en façade n’est pas suffisante pour avoir une production de biomasse rentable, et selon le scientifique, il faudrait construire ce type de bâtiment à l’échelle d’un quartier pour que rendement soit optimisé.
La BIQ-House reste une première mondiale et un premier pas vers une véritable synergie entre architecture et développement durable. De nombreuses équipes de chercheurs travaillent sur les micro-algues, qui semblent être la source d’une potentielle énergie du futur, non polluante et facile à produire.

Sources
www.lemonde.fr
www.biotechnologie.de
www.iba-hamburg.de
www.voirvert.ca
www.ssc-hamburg.de

 

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