Sargassum-based particleboards for sustainable construction: Performance of pelagic and benthic biomass combined with agro-industrial residues

Chaque année, des quantités massives d'algues brunes s'échouent sur les plages à travers les Caraïbes, le Mexique et le Brésil. Cette algue, connue sous le nom de sargasse, est une partie naturelle de l'océan, mais le changement climatique et la pollution ont provoqué son arrivée en quantités écrasantes. À mesure que les amas pourrissent sur le sable, ils libèrent des gaz toxiques qui nuisent aux écosystèmes locaux, perturbent le tourisme et menacent la santé publique. Parallèlement, les industries mondiales du meuble et de la construction dépendent fortement de l'abattage d'arbres pour fabriquer des panneaux de bois destinés aux armoires, aux étagères et aux murs. Ces deux problèmes — trop de sargasses en décomposition et trop d'arbres abattus — semblent sans rapport, pourtant ils impliquent tous deux un surplus de matière organique qui nécessite une nouvelle utilité. Les scientifiques cherchent de plus en plus des moyens de transformer ces flux de déchets en produits utiles, un concept connu sous le nom d'économie circulaire, où les matériaux sont réutilisés plutôt que jetés. Le défi consiste à trouver un moyen de lier ces matériaux humides, fibreux et souvent salins en quelque chose d'assez solide pour être utilisé dans le bâtiment ou l'habitat.

Une équipe de chercheurs du Brésil et du Canada s'est donné pour mission de tester si cette algue en décomposition pouvait être transformée en matériau de construction. Ils se sont concentrés sur la création de panneaux de particules, qui sont des feuilles plates fabriquées en compressant de petits morceaux de bois ou de fibres végétales avec une colle. L'équipe a collecté deux types différents de sargasses : une qui flotte en haute mer et qui s'échoue sur le rivage en énormes tapis, et une autre qui pousse sur le fond marin près des côtes. Pour aider à maintenir ces morceaux d'algues ensemble, ils les ont mélangés à deux autres restes agricoles : la bagasse de canne à sucre, la pulpe fibreuse restante après le broyage de la canne, et des fibres de bourre de coco. Ils ont utilisé une colle spéciale faite d'huile de ricin, un adhésif d'origine végétale qui est moins toxique que les colles à base de pétrole habituellement utilisées dans les usines. L'objectif était de voir si ces mélanges pouvaient former des panneaux solides répondant aux normes de sécurité et de résistance requises pour le mobilier et les parois intérieures.

Les chercheurs ont créé quatre types différents de panneaux pour comparer le fonctionnement de leurs ingrédients. Certains panneaux utilisaient de la bagasse de canne à sucre pour les couches extérieures et de la sargasse pour le centre, tandis que d'autres utilisaient des fibres de coco sur l'extérieur avec de la sargasse à l'intérieur. Ils ont pressé ces mélanges dans des planches de la taille d'une grande planche à découper et les ont testées rigoureusement. Les tests mesuraient l'ampleur du gonflement des planches lorsqu'elles étaient trempées dans l'eau, la charge qu'elles pouvaient supporter avant de rompre, et la qualité de l'adhérence entre les couches. Les résultats ont montré une différence claire entre les deux partenaires agricoles. Les panneaux fabriqués avec de la bagasse de canne à sucre ont très bien performé, répondant aux exigences strictes pour un usage non structurel dans des environnements secs, tels que des cloisons de bureau ou du mobilier. Ces planches étaient solides, gardaient leur forme et n'absorbaient pas trop d'eau.

En revanche, les panneaux fabriqués avec des fibres de bourre de coco n'ont pas été aussi performants. Bien qu'ils aient respecté les normes de sécurité minimales concernant l'adhérence, ils absorbaient nettement plus d'eau et gonflaient davantage que les versions à la canne à sucre. Lorsque les chercheurs ont observé les planches sous un microscope puissant, ils ont compris pourquoi. Les particules de canne à sucre se compactaient étroitement, créant une structure dense et solide. Les fibres de coco, cependant, étaient plus longues et plus fines, laissant des interstices et des espaces vides à l'intérieur du panneau, ce qui permettait à l'eau de s'infiltrer facilement. Cette différence dans la façon dont les particules s'assemblent s'est avérée plus importante que le type de sargasse utilisé. Que l'algue provienne de la haute mer ou du fond marin ne changeait guère la résistance finale de la planche, tant qu'elle était mélangée au bon partenaire agricole.

L'étude a également mesuré la capacité de ces nouveaux panneaux à empêcher la chaleur de passer à travers eux, une caractéristique clé pour l'isolation. Les panneaux composés de canne à sucre et de sargasse conduisaient la chaleur à un taux similaire aux produits de bois standards utilisés dans la construction, suggérant qu'ils pourraient aider à maintenir les bâtiments chauds ou frais. Les chercheurs ont conclu que, bien que la sargasse seule soit trop faible et trop absorbante pour être utilisée comme bloc de construction principal, elle fonctionne très bien comme matériau de remplissage lorsqu'elle est combinée à de la bagasse de canne à sucre et à une colle végétale. Cette approche offre un moyen pratique de transformer un désagrément environnemental croissant en une ressource précieuse. En utilisant des algues qui, autrement, pourriraient sur la plage, les communautés peuvent réduire les gaz toxiques libérés lors de la décomposition tout en créant simultanément une alternative durable aux produits en bois, transformant ainsi un problème côtier en une solution pour l'industrie de la construction.