Une subvention de la National Science Foundation soutient les toitures écologiques

Sep 11, 2023

Vikram Yadama est depuis longtemps passionné par la création de matériaux de construction durables et renouvelables pour des logements abordables, mais le professeur de génie civil et environnemental de la Washington State University a toujours été intrigué par une chose : il semble que seuls les riches puissent se le permettre.

Espérant faire partie des efforts pour changer cela, Yadama, professeur au Département de génie civil et environnemental, et ses collègues s'associent à une start-up basée à Tacoma pour développer des matériaux de toiture respectueux de l'environnement, résistants au climat et abordables fabriqués à partir de bambou.

Des chercheurs du Centre pour les matériaux composites et l'ingénierie (CMEC) de la WSU ainsi qu'Eco-Shelter Inc. ont reçu un prix de 1 million de dollars de la National Science Foundation Small Business Technology Transfer Phase II pour développer des feuilles de toiture composites en bambou à faible émission de carbone et à un coût compétitif. L'objectif est de développer des matériaux de toiture plus résistants, plus respectueux de l'environnement et absorbant moins de chaleur que les tôles ondulées ou les plaques d'amiante-ciment couramment utilisées dans les communautés à faible revenu du monde entier.

"Le soutien de NSF pour commercialiser une technologie qui peut avoir un impact très tangible sur la santé, le bien-être et notre planète est une opportunité incroyable", a déclaré Alexa Bednarz, PDG d'Eco-Shelter.

Sans formation d'ingénieur, Bednarz a soutenu ses efforts en matière de matériaux de toiture après avoir travaillé dans le domaine de la santé mondiale pour la Fondation Bill et Melinda Gates. En 2015, elle a commencé à travailler pour la Fondation Gates à Delhi, en Inde, et en a appris davantage sur les problèmes de logement dans les quartiers informels et les bidonvilles urbains.

"Je me suis intéressée à l'idée d'entrepreneuriat social et à la façon dont on pourrait développer des produits et services avec des modèles commerciaux durables qui pourraient répondre aux besoins des nombreuses personnes dans le monde qui vivent avec moins de 5 dollars par jour", a-t-elle déclaré.

Elle a commencé à se renseigner sur les matériaux de construction et s'est rendu compte qu'il y avait une demande du marché mais peu d'innovation dans le développement de meilleurs produits.

"Une grande partie du logement affecte directement la santé et le bien-être des gens", a-t-elle déclaré.

À son retour, elle a développé l'idée de son entreprise, remportant un prix dans le cadre d'un concours Fast Pitch de Social Venture Partners. Elle a créé son entreprise en 2017.

"Je suis passée de la philanthropie et de la santé mondiale à l'intersection de la façon dont le logement et la santé sont liés", a-t-elle déclaré. "J'ai réalisé que le toit était un problème très important."

Le principal inconvénient des matériaux de toiture de mauvaise qualité dans les climats chauds est qu'ils rendent les maisons plus chaudes - jusqu'à 20% de la chaleur qu'ils absorbent passe par le toit et rayonne dans la maison. Les chercheurs ont découvert qu'un système de toiture en bambou est d'environ sept degrés plus frais.

La fabrication et la production de feuilles d'étain ou de fibres nécessitent également plus d'énergie et créent plus d'émissions de dioxyde de carbone nocives que la culture du bambou, ce qui contribue encore à l'aggravation de la crise climatique. Le bambou peut également être plus résistant et moins facilement endommagé que les matériaux à base d'étain ou de fibres.

Les matériaux de toiture en bambou existent déjà, mais ils sont chers et le plus souvent utilisés dans les communautés à revenu élevé, a déclaré Bednarz.

La subvention poursuit les travaux que les chercheurs ont effectués pour améliorer les composites de bambou. En particulier, au lieu de nattes tissées, qui demandent beaucoup de main-d'œuvre, les chercheurs travaillent à développer des panneaux composites tridimensionnels à brins de bambou. Comme les panneaux de copeaux orientés à base de bois, un matériau de construction courant aux États-Unis, les composites pourraient utiliser des déchets de bambou tout en étant plus faciles à fabriquer.

"Un panneau composite tridimensionnel à base de torons ouvre vraiment le potentiel dans la fabrication de panneaux de toiture de différentes configurations ainsi que d'autres produits de construction", a déclaré Yadama.

Originaire d'Inde, Yadama a déclaré qu'il était ravi de mettre en œuvre le projet en utilisant la fibre disponible localement, et a déclaré qu'il était particulièrement important d'aider les autres dans son pays natal.

"Les chercheurs comme nous ne voient pas souvent l'impact de notre travail directement ou aussi rapidement", a-t-il déclaré. "Dans ce projet, nous pouvons voir cela, ce qui est vraiment très gratifiant."