Un pont high-tech construit avec du lin

Médias

D'autres médias…

À l'heure du changement climatique et de la raréfaction des matières premières, les biocomposites offrent une grande opportunité pour le secteur de la construction, dont l'empreinte CO2 est énorme et qui consomme énormément de ressources. Ils présentent un énorme potentiel pour une économie circulaire biosourcée, d'autant plus que le lin, contrairement au bois par exemple, est une plante à croissance rapide.

Les équipes interdisciplinaires sont le moteur du développement

Le premier "pont circulaire intelligent" d'une portée de 15 mètres vient d'être réalisé par un consortium international de 15 partenaires dirigé par l'université de technologie d'Eindhoven. L'équipe du projet est composée de cinq universités, sept entreprises innovantes et trois municipalités. Le premier pont installé à la Floriade, exposition internationale d'horticulture à Almere, aux Pays-Bas, sera inauguré le 22 avril. Deux autres "ponts circulaires intelligents" pour piétons et cyclistes seront construits à Ulm, en Allemagne, et à Bergen op Zoom, aux Pays-Bas, en 2022 et 2023. Grâce à cette coopération intensive entre la science, l'industrie et les autorités locales, une multitude d'innovations est lancée.

Outre les fibres de lin 100% naturelles, la résine proviendra également de sources non fossiles dans la mesure du possible. La proportion de bio-résine est actuellement de 25% pour la première structure, mais elle atteindra 60% ou plus pour les prochains ponts. Pour ce faire, on utilise des déchets issus de la production de biodiesel et des bouteilles en PET recyclées.

Accélérer la recherche sur les matériaux grâce à l'IA

Comme les bio-composites offrent de grandes possibilités, la recherche sur ce matériau se poursuit en permanence. C'est pourquoi les ponts sont systématiquement contrôlés en temps réel. Près de 100 capteurs installés sur le pont fournissent des données sur le comportement du matériau dans son utilisation quotidienne. Comment la structure se comporte-t-elle lorsque 200 personnes l'empruntent en même temps ? Que se passe-t-il à différentes saisons, pendant les tempêtes, la grêle et la neige ? Comment se déroule en détail le processus de vieillissement du matériau ?

Un système de surveillance de la santé structurelle avec des capteurs en fibre de verre optique dans le pont fournit des informations sur les déformations des matériaux. Des capteurs d'accélération détectent même les vibrations les plus fines causées par le vent, par exemple. L'évaluation est réalisée à l'aide de l'intelligence artificielle (IA) pour reconnaître les modèles de comportement des matériaux. Les données peuvent être consultées sur un tableau de bord sur un site web public (dashboard.smartcircularbridge.eu). Dans le même temps, les ingénieurs peuvent affiner leurs modèles de calcul et de matériaux grâce à ces données. Sur cette base, ils poursuivront le développement des modèles de matériaux et de conception pour les prochains ponts et de nombreuses autres applications. Actuellement, les équipes effectuent déjà des recherches sur les colonnes et les éléments de façade. Les pales de rotor d'éoliennes sont également envisageables.

Concevoir aujourd'hui pour la fin de vie

Dans l'optique de l'économie circulaire, le projet étudie les options qui s'offrent au matériau de construction après que les ponts ont atteint leur fin de vie, soit plusieurs décennies. Actuellement, trois possibilités sont envisageables : le recyclage mécanique, chimique et même biologique avec des champignons. Il est important que la cascade d'utilisation du matériau dure le plus longtemps possible. Pour y parvenir, les options de fin de vie doivent être prises en compte dès le début des projets.

Le projet européen "Smart Circular Bridge" montre bien plus que la construction d'un pont. Il est un exemple frappant de la manière dont les innovations en faveur de la protection du climat et de l'économie circulaire peuvent se mettre en place avec succès. Rien que pour les ponts, il vaut la peine d'envisager des matériaux alternatifs, car des dizaines de milliers doivent être remplacés en Europe dans les années à venir.

Déclarations

"Ces matériaux ont un grand avenir", c'est ainsi que le professeur Rijk Blok, chef de projet à la TU Eindhoven, décrit l'ambiance d'optimisme qui règne après la mi-parcours du projet. "En particulier, la coopération intensive entre la science, l'industrie et les communautés a donné une grande impulsion au développement des matériaux".

"Les résultats actuels nous rendent optimistes : nous prévoyons de construire à l'avenir des ponts aux portées nettement plus grandes et aux charges plus élevées", déclare le professeur Dr.
Patrick Teuffel de l'Université technique d'Eindhoven, partenaire principal du consortium international Smart Circular Bridge.