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La filière de matériaux biosourcés a-t-elle les capacités de répondre aux nouveaux enjeux du secteur du bâtiment ?

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À compter du 1er janvier 2030, l’usage des matériaux biosourcés ou bas-carbone représentera au moins 25% des rénovations lourdes et des constructions relevant de la commande publique selon l’Article L228-4 du Code de l’environnement.

Nous l’avons vu dans notre étude dédiée, les bioressources utilisées par le secteur du bâtiment représente aujourd’hui seulement 2% des principaux gisements. Alors, si ces ressources sont disponibles, la filière industrielle des matériaux biosourcés a-t-elle néanmoins la capacité de répondre aux attentes du marché ?

Des capacités de production doublées depuis 2020

Dans le contexte d’évolution croissante de la demande, les industriels de la filière des matériaux biosourcés ont investi en masse ces dernières années pour augmenter leurs capacités de production. Ainsi, depuis 2020, ce sont près de 150 millions d’euros qui ont été investis en France par les différents acteurs de la filière.

À l’instar du groupe Soprema qui avait inauguré 2 nouvelles lignes de production d’isolants biosourcés en 2021 (représentant une capacité de production de 90 000 tonnes) et annoncé la construction d’une nouvelle usine dédiée à la fabrication de ouate de cellulose, Isonat (filiale biosourcée de Saint-Gobain) a également doublé sa capacité de production d’isolant en fibre de bois en 2023 grâce à une nouvelle ligne de production qui lui permet de produire 42 000 tonnes par an.

Cavac Biomatériaux achève en 2024 une nouvelle usine dédiée à la production d’isolant biosourcé qui lui permet de tripler sa capacité de production actuelle, passant de 150 000 m3 à 450 000 m3 par an.

 

Une capacité de production bien supérieure à la demande actuelle

Bien que la demande en matériaux biosourcés a fortement augmenté avec la règlementation environnementale RE2020, la filière n’exploite pas tout le potentiel de sa capacité industrielle.

L’ECIMA par exemple, estime que la capacité maximum potentielle des usines de ouate de cellulose en France pourrait être 67% plus élevée qu’aujourd’hui. En effet, ce sont 60 000 tonnes de ouate de cellulose qui sont produites annuellement en 2023 alors que la filière pourrait produire plus de 100 000 tonnes avec les mêmes ressources industrielles.

Selon l’ADEME, l’utilisation au maximum des capacités annuelles des acteurs français permettrait d’augmenter les volumes de textiles recyclés consommés pour l’isolation du bâtiment à hauteur de 20 à 50 000 tonnes / an contre 10 à 15 000 tonnes actuellement, soit plus du double de la consommation actuelle.

 

Ainsi en tenant compte des capacités réelles des industriels de la construction biosourcée, en 2025 ce sont 60 millions de m2 de matériaux biosourcés qui peuvent être produits par an, soit 288 000 tonnes[1].

 

Si les politiques publiques en matière de construction bas-carbone semblent soutenir la filière avec l’intégration d’un seuil minimal d’intégration de matériaux biosourcés dans les rénovations lourdes et les constructions relevant de la commande publique, cette capacité de production de la filière industrielle de matériaux biosourcés est-elle suffisante pour répondre à ces enjeux ?

Les objectifs d'ici 2050

La loi n° 2015-992 du 17 août 2015 relative à la transition énergétique pour la croissance verte a confirmé l’intérêt d’utiliser ces matériaux dans le secteur du bâtiment. L’article 5 précise notamment que « l’utilisation des matériaux biosourcés concourt significativement au stockage de carbone atmosphérique et à la préservation des ressources naturelles » et « qu’elle est encouragée par les pouvoirs publics lors de la construction ou de la rénovation des bâtiments ».

Dans ce sens et d’ici 2050 ce sont 400 millions de m2 de bâtiments publics qui doivent être rénovés par l’État et les collectivités[2] dans le cadre du « chantier du siècle », soit près de 15 millions de m2 par an.

L’Article L228-4 du Code de l’environnement indique par ailleurs, qu’à compter du 1er janvier 2030 l’usage des matériaux biosourcés ou bas-carbone représentera au moins 25% des rénovations lourdes et des constructions relevant de la commande publique.

 

Les besoins en biosourcés pour la rénovation des bâtiments publics d'ici 2050

Dans ce contexte, nous proposons 2 hypothèses pour évaluer les besoins en matériaux biosourcés qui permettraient de répondre aux enjeux de la rénovation des bâtiments publics, sur la base de ce taux d’usage de 25% tels qu’indiqué dans le Code de l’environnement, et considérant les 2 premiers seuils d’intégration de matériaux biosourcés tels que définis dans le label « Bâtiment biosourcé »[3].

 

Le label d’État « Bâtiment biosourcé » permet de valoriser l’utilisation des matériaux biosourcés dans la construction. Il définit un cadre réglementaire, d’application volontaire. Il dispose de plusieurs niveaux d’exigence quantitatifs (en fonction de la masse mise en œuvre) et qualitatifs (fiche de déclaration environnementale et sanitaire, recourt au bois issu de forêts gérées durablement, assurer une faible émission de composés organiques volatils).

Le périmètre du Label « Bâtiment Biosourcé », s’il inclut toutes les typologies de bâtiments, se limite à la construction neuve.

Il a été défini par le décret n° 2012-518 du 19 avril 2012 relatif au label Bâtiment biosourcé et l’arrêté d’application du 19 décembre 2012 relatif au contenu et aux conditions d’attribution du label Bâtiment biosourcé.

Trois niveaux de labels sont définis selon le taux minimal d’incorporation de matière biosourcée pour chaque catégorie de bâtiment. Une exigence en termes de mixité des produits est également définie :

Taux minimal d’incorporation de matière biosourcée du label « Bâtiment biosourcé » (kg/m2 de surface de plancher)
  1er niveau 2ème niveau 3ème niveau
Maison individuelle 42 63 84
Industrie, stockage, service de transport 9 12 18
Autres usages (bâtiment collectif d’habitation, hébergement hôtelier, bureaux, commerce, enseignement, bâtiment agricole) 18 24 36

Hypothèse N°1 : intégration de matériaux biosourcés à hauteur de 18 kg/m2 SDP

Pour répondre aux besoins du « chantier du siècle » avec 14 814 815 m2 de bâtiments publics à rénover par an, si l’on considère un seuil d’intégration de matériaux biosourcés à 18 kg/m2 SDP (correspondant au 1er niveau du label Bâtiment Biosourcé), il faudrait 66 667 tonnes de matériaux biosourcés par an, soit 23% de la capacité de la filière industrielle en 2025.

Hypothèse N°2 : intégration de matériaux biosourcés à hauteur de 24 kg/m2 SDP

2ème hypothèse, si l’on considère un seuil d’intégration de matériaux biosourcés à 24 kg/m2 SDP correspondant au 2ndniveau du label Bâtiment Biosourcé, ce sont 88 889 tonnes de matériaux biosourcés qui sont nécessaires pour répondre aux besoins annuels du « chantier du siècle », soit 31% de la capacité de la filière industrielle.

CONCLUSION

Ainsi, dans l’hypothèse où 25% des bâtiments publics doivent intégrer des matériaux biosourcés, aux niveaux d’incorporation tels que définis par les niveaux 1 et 2 du label Batiment Biosourcé, le besoin actuel pour répondre aux objectifs des politiques publiques en termes de rénovation de bâtiments publics est bien inférieur à 50% de la capacité de la filière.

[1] Capacité de production des industriels de la construction biosourcée regroupés au sein de l’AICB

[2] « La rénovation des bâtiments publics : un chantier pharaonique » Le Monde

[3] Sauf cas particulier, en ce qui concerne la rénovation, la teneur en matériaux biosourcés ne pourra être équivalente aux niveaux d’exigences du label bâtiment biosourcé (qui ne concerne que le neuf). Les hypothèses de besoin sont donc supérieures à la réalité du marché de la rénovation.

Crédit photo en une : Bazaar St So by Béal & Blanckaert © Béal & Blanckaert

Disponibilité des bioressources pour les matériaux biosourcés du bâtiment

Les bioressources françaises sont-elles suffisantes pour répondre aux besoins du secteur du bâtiment ?

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Avant la RE2020, la demande en matériaux biosourcés a augmenté de 138% entre 2016 et 2021. Aujourd’hui, cette règlementation pour le secteur de la construction rend le recours aux matériaux biosourcés inévitable pour répondre aux exigences en matière de performance thermique, environnementale et de confort d’été.

Bien qu’elles soient renouvelables, les bioressources sont-elles suffisantes pour répondre à l’augmentation massive des besoins en matériaux biosourcés dans le secteur du bâtiment ?

Définitions

Si Larousse définit les matériaux biosourcés comme des matériaux fabriqués avec de la matière première issue de la biomasse, la biomasse quant à elle, est la masse de matière vivante subsistant en équilibre sur une surface donnée du globe terrestre. Elle peut être animale ou végétale, et terrestre ou aquatique. Ainsi, la biomasse est renouvelable par opposition aux ressources fossiles. Pour les matériaux de construction, les bioressources utilisées sont diverses : issues de la biomasse végétale (bois, chanvre, blé…) ou à plus faible échelle, de la biomasse animale (laine de mouton…).

Quelles sont les bioressources utilisées par le bâtiment ?

En France, les bioressources utilisées pour la production des matériaux biosourcés dédiés au bâtiment proviennent essentiellement de 3 grandes filières :

  • La filière sylvicole (ex : bois, liège)
  • La filière du recyclage (ex : papier, coton)
  • La filière agricole (ex : chanvre, paille de blé)

Ces trois filières fournissent les bioressources qui sont ensuite utilisées et/ou transformées par différents secteurs : le bâtiment, l’alimentation, l’énergie etc.

Les gisements sont multiples et variés : le bois, le chanvre, le papier, la paille, l’herbe, le coton etc. Chaque bioressource dispose de ses atouts et de ses contraintes.

La durabilité des matériaux biosourcés étant d’au moins 50 ans, elle permet le renouvellement naturel et optimal de ces bioressources.

Quels sont les gisements actuels et leurs parts respectives utilisées par la filière du bâtiment ?

1 - La filière sylvicole

En France, 31% de la superficie de la France métropolitaine est occupée par les forêts, ce qui représente 17 millions d’hectares. Cette superficie a augmenté de 21% ces 40 dernières années.

En 2022, l’Agreste indique que ce sont 39,9 millions de m3 ronds sur écorce de bois qui ont été récoltés et commercialisés, dont plus 53% en provenance de forêts gérées durablement. Le bois d’œuvre a représenté 50% de la récolte totale (soit 20 millions de m3), le bois d’industrie 26% de la récolte (10,3 millions de m3), et 24% pour le bois énergie (9,6 millions de m3).

En 2022, les principaux usages de la ressource bois en France sont[1] :

  • Le bois d’œuvre (grumes) : utilisé principalement par le secteur de la construction (charpente, bardages), la menuiserie, les emballages, l’ébénisterie et la tonnellerie.

  • Le bois d’industrie : utilisé pour les aménagements extérieurs (poteaux, barrières, jeux), par la filière papiers et cartons, les emballages, la construction (murs, planchers, isolation) et la menuiserie (meubles).

  • Le bois énergie : transformé en combustible transformé pour le chauffage des ménages et la production de chaleur et d’électricité des collectivités et industries.

Le bois d’œuvre étant une filière à part entière, seul le bois d’industrie est utilisé par la filière des matériaux biosourcés représentés au sein de l’AICB.

Le bois d’industrie représente un gisement total de 10 millions de tonnes en France chaque année, dont 25% sont actuellement utilisés par le secteur du bâtiment[2].

La fabrication d’isolants et de béton à partir de bois ne représente que 3% de ce volume.

2- La filière du recyclage des bioressources

La filière du recyclage des bioressources permet actuellement d’approvisionner deux filières de fabrication de matériaux isolants : la filière ouate de cellulose, et la filière coton et textiles. Chaque année, ce sont plus de 48 000 tonnes de ressources biosourcées issues du recyclage qui sont valorisées en isolants.

2.1 - Le recyclage des papiers

En 2022, la ouate de cellulose est l’isolant biosourcé le plus répandu dans les combles perdus, où il représente environ 20% de parts de marché[3]. Cet isolant thermique est fabriqué à partir du recyclage de fibres papetières.

En France ce sont plus de 7 millions de tonnes de papier et cartons qui ont été produites en 2022, dont 70% à partir de fibres recyclées (soit 5 millions de tonnes). Cette proportion de consommation de fibres issues du recyclage est stable depuis 2012[4].

Les papiers et cartons issus du recyclage sont utilisés à 84% dans la fabrication d’emballages et de conditionnements, 10% sont destinés à des usages graphiques et 6% pour la production de papier d’hygiène[5].

En 2022, la production de ouate de cellulose sur le marché français représente 48 000 tonnes de produit fini. La ouate de cellulose étant fabriquée avec environ 90% de fibre papetière, elle utilise aujourd’hui 1,1% du gisement de papier recyclé disponible.

2.2 - Le recyclage du coton et des textiles

En 2022, plus de 260 000 tonnes de textile ont été collectées en France parmi lesquelles environ 188 000 ont pu être triées soit 72% du volume collecté annuel[6].

60% du volume de textile trié est réutilisé. Les volumes ne pouvant être réutilisés sont alors recyclés (environ 30% du volume trié) ou utilisés comme combustible solide de récupération (8%)[7].

En 2023, l’ADEME évalue le gisement de déchets textiles recyclés entre 80 000 tonnes et 110 000 tonnes par an.

Les filières les plus consommatrices des textiles recyclés sont actuellement la filière isolation du bâtiment (volume annuel entre 10 000 et 15 000 tonnes) et l’essuyage (chiffons) pour 20 000 tonnes.

Cependant, la part de textiles triés pouvant être valorisés en isolant ou autre matériau est de 27% (représentant la part 100% coton)[8], soit entre 20 et 30 000 tonnes par an.

En 2023, la fabrication d’isolant biosourcé à base de textile recyclé représente 10 000 à 15 000 tonnes par an, soit près de 50% du gisement disponible actuellement. Si elle utilise une part importante du gisement, c’est sans doute la valorisation la plus vertueuse environnementalement pour ce type de ressource.

3- La filière agricole

La filière agricole représente une part non négligeable des bioressources utilisées pour la fabrication de matériaux biosourcés grâce à la diversité des cultures disponibles. En France, la superficie agricole utilisée (SAU) représentait 45% de la superficie du pays en 2019, avec 26,8 millions d’hectares dont 59% utilisés pour la production végétale[9]. Parmi les bioressources issues de la filière agricole, les plus utilisées pour la fabrication de matériaux biosourcés sont le chanvre, le coton, l’herbe, le blé et le lin.

L'exemple du chanvre

Le chanvre cultivé en France est utilisé par différentes industries : l’industrie textile (les fibres de chanvre sont très proches des fibres du lin), le secteur de la construction (fibres de chanvre), l’industrie alimentaire et aliment pour animaux (graines de chanvre), la production de papier (fibres de chanvre) ou encore en remplacement du plastique, en cosmétique et pour la production d’énergie.

Pour le secteur du bâtiment, on le trouve aujourd’hui sous différentes formes : en béton de chanvre/chaux, en laine de chanvre et en panneaux isolants en fibres de chanvre.

En 2022, c’est seulement 0,07% de la SAU qui est utilisé pour la culture du chanvre, soit 21 700 hectares[10]. Le chanvre peut être cultivé en alternance avec d’autres cultures grâce à son cycle court de 100 jours : il brise le cycle des maladies, empêche les mauvaises herbes de pousser, prévient l’érosion des sols, favorise la biodiversité et ne nécessite pas ou peu de pesticides. Il faut compter entre 3 et 6 ans en moyenne entre deux cultures de chanvre sur une même parcelle.

Un hectare cultivé permet de collecter environ 7 tonnes de paille de chanvre. De cette paille, on sépare la chènevotte et la fibre qui sont transformées distinctement : la chènevotte (l’intérieur de la paille) est principalement utilisée comme granulat pour le bâtiment (28%), en litière animale (48%) et pour le paillage horticole (22%). La fibre (l’extérieur de la paille) est elle plutôt utilisée dans la production de papiers spéciaux (50%), en isolation dans le bâtiment (29%), en plasturgie (10%) et textiles (10%)[11].

Sur les 151 900 tonnes de paille de chanvre récoltées en 2022, ce sont 18 700 tonnes de chènevotte qui ont été utilisées comme granulat pour le bâtiment, et 10 600 tonnes de fibres qui ont été transformées en isolant biosourcé, soit 19% de la récolte utilisée par le secteur du bâtiment[12].

Contrairement aux idées reçues, les cultures de blé ou de chanvre utilisées pour le bâtiment ne concurrencent pas les récoltes pour le secteur alimentaire : les tiges sont utilisées pour différentes applications, mais les graines restent utilisées par le secteur de l’alimentation.

Quelles sont les perspectives d'évolution de ces gisements ?

1 - La ressource bois

La récolte totale de bois commercialisé en France est en augmentation de +9% depuis 2020[13] (où 36,6 millions de m3 ronds sur écorce avaient été récoltés). Sur cette période, le bois d’industrie voit ses volumes de récolte augmenter de 3% et le bois d’œuvre de 8%. L’I4CE estime que la récolte pourrait augmenter de 70% entre 2015 et 2050 pour passer à 49 millions de m3.

2 - La ressource papiers-cartons recyclés

La production de papiers et cartons en France est en augmentation de +3% depuis 2020 (où 6,8 millions de tonnes ont été produites)[14]. COPACEL estime que la capacité de production de la filière papiers-cartons est d’environ 8,5 millions de tonnes[15], soit 20% de plus que la production actuelle. Si la part de papier-carton recyclé restait identique, à savoir 70% de la production, le potentiel de papier-carton disponible serait de 6 millions de tonnes immédiatement.

3 - La ressource coton et textile recyclés

À l’horizon 2029, l’ADEME estime que le volume des textiles triés à recycler pourrait atteindre entre 227 et 378 000 tonnes (soit le triple du volume actuel) dont 20 à 50 000 tonnes pourraient être utilisées par le secteur du bâtiment, soit le double du volume actuel.

4 - La ressource chanvre

En Europe, la superficie dédiée à la culture du chanvre a augmenté de 60% entre 2015 et 2022. Au cours de cette période, la production s’est accrue dans les mêmes proportions, atteignant près de 152 000 tonnes en 2022. La France est le plus grand producteur, représentant plus de 70% de la production de l’UE[16].

En 1830, apogée de la culture du chanvre en France, 176 000 Ha de chanvre étaient cultivés. Cette superficie représente seulement 1,1% de la Superficie Agricole Utilisée (SAU) d’aujourd’hui et permettrait la récolte de 1,2 millions de tonnes de paille de chanvre (soit 8 fois plus que la production actuelle).

TABLEAU 1 : Récapitulatif des gisements actuels et potentiels des principales bioressources utilisées dans le bâtiment
Bioressources Gisement actuel Gisement potentiel (2024-2050) % évolution du gisement disponible d’ici 2024-2050
Bois 39,9 millions de m3 ronds sur écorce 49 millions de m3 ronds sur écorce +23%
Papier-carton recyclé 5 millions de tonnes 6 millions de tonnes +20%
Coton-textile recyclé 95 000 tonnes[17] 300 000 tonnes[18] +216%
Chanvre 152 000 tonnes de paille récoltées 1,2 million de tonnes de paille récoltées +690%

Quelle est la capacité de production de matériaux biosourcés des industriels en France ?

Une capacité de production bien supérieure à la demande actuelle

Dans la fabrication de matériaux biosourcés, la différence entre la production annuelle et la capacité réelle de production (si la demande augmentait) est notable.

L’ECIMA estime que la capacité potentielle maximum des usines de ouate de cellulose en France pourrait être de 100 000 tonnes produites par an contre 60 000 tonnes actuellement, soit 67% de plus que la production actuelle.

Selon l’ADEME, l’utilisation au maximum des capacités actuelles des acteurs français permettrait d’augmenter les volumes de textiles recyclés consommés pour l’isolation du bâtiment à hauteur de 20 à 50 000 tonnes/an, contre 10 à 15 000 tonnes actuellement, soit plus du double de la consommation actuelle.

Des investissements pour doubler les capacités de production d’ici 2025

Dans ce contexte d’évolution de la demande croissante, les industriels de la filière de matériaux biosourcés ont investi en masse ces dernières années pour augmenter leurs capacités de production. Ainsi, depuis 2020, ce sont près de 150 millions d’euros qui ont été investis en France par les différents acteurs de la filière.

Isonat, filiale biosourcée de Saint-Gobain, a par exemple inauguré une nouvelle ligne de production en fin d’année 2023, lui permettant de doubler sa capacité de production d’isolant en fibres de bois. Ce sont ainsi 42 000 tonnes d’isolants qui peuvent maintenant être fabriqués chaque année dans cette usine située à Mably (42) pour un montant d’investissement de 10 millions d’euros, dont une partie a été subventionnée par l’ADEME.

Le groupe Soprema, spécialiste de l’étanchéité et fabricant d’isolants biosourcés à base de fibre de bois, ouate de cellulose et coton recyclé a également annoncé la construction d’une nouvelle usine dédiée à la fabrication de la ouate de cellulose à Beaune (21). En 2021, le groupe avait déjà renforcé ses capacités de production en créant deux nouvelles lignes de production d’isolants biosourcés pour sa filiale de fibre de bois Pavatex. Ces deux lignes permettent de fabriquer 90 000 tonnes de panneaux isolants en fibre de bois (rigides et flexibles) et représentent un investissement de 110 millions d’euros.

Une nouvelle usine pour Cavac Biomatériaux doit être livrée courant 2024, qui permettra au groupe de tripler sa capacité de production actuelle. Cavac Biomatériaux fabrique les panneaux isolants Biofib en chanvre ou en mélange de chanvre, lin et coton depuis 2009 en Vendée (85). Cet investissement de 27 millions d’euros portera la production d’isolant biosourcé du groupe de 150 000 m3 à 450 000 m3 par an.

« Nous disposons de 200 000 hectares de culture potentiels et allons tripler la superficie de nos parcelles de chanvre dans les 12 mois. Nous avons donc toutes les ressources nécessaires pour répondre à la demande grandissante du marché, avec de belles perspectives de croissance. »

Olivier Joreau, Président de Cavac Biomatériaux et de l’AICB (Association des Industriels de la Construction Biosourcée)

Groupe Scolaire Berthelot ©Renaud Araud photographe – Tekhnê / Lieux Fauves architectes

Des bioressources puits de carbone

Larousse définit un puits de carbone comme un écosystème caractérisé par sa richesse végétale et dont l’activité naturelle d’absorption de gaz carbonique favoriserait la lutte contre l’effet de serre. Les océans sont les plus importants puits de carbone dans le monde, séquestrant plus de 2,2 milliards de tonne de carbone par an[19].

En 2023, la forêt française séquestrait environ 7% des émissions nationales de gaz à effet de serre, soit environ 31,2 millions de tonnes de CO2[20].

Ainsi, 1m3 de produit bois est environ égal à 1 tonne de CO2 stockée[21]. Ramenée au secteur de la construction, 1m3 de bois utilisé en alternative à d’autres matériaux permet d’éviter environ 1,6 tonne d’émission de CO2[22].

« Une fois coupé et exploité, le bois continue, pendant 50 à 100 ans, de stocker le carbone préalablement capté par l’arbre. Chaque année, c’est environ 1 à 2 millions de tonnes de CO2 qui sont capturées grâce à l’utilisation du bois d’œuvre dans la charpente, les parquets, les meubles etc. » (ONF)

Le papier recyclé en ouate de cellulose conserve lui aussi sa capacité de stockage du carbone biogénique puisqu’il est produit à partir de bois. Le papier recyclé en ouate de cellulose continue ainsi de stocker le carbone pendant environ 80 ans, à hauteur de 1,37 tonne de CO2 stockée par tonne de ouate de cellulose produite.

Le coton est lui aussi un puits de carbone : 1 tonne de fibre de coton stocke 1,12 tonne de CO2 pendant toute la durée de vie de l’isolant.

Enfin, un hectare de chanvre stocke quant à lui de 9 à 15 tonnes de CO2[23].

 

Conclusion

En 2023, ce sont seulement 2% des principaux gisements disponibles (bois d’industrie, papier, coton et chanvre) qui sont aujourd’hui utilisés par les industriels de la construction biosourcée (hors bois d’œuvre).

La diversité des bioressources et leur caractère renouvelable permettent au secteur du bâtiment de proposer une offre variée de matériaux biosourcés. Le renouvellement des gisements est maîtrisé par les filières pour pouvoir répondre à la demande croissante du secteur, sans compromettre l’approvisionnement d’autres secteurs.

Au-delà de ces aspects, ces bioressources sont également des puits de carbone qui permettent de réduire les émissions du CO2, autre enjeu de la décarbonation du bâtiment.

Les industriels de l’AICB ont déjà réalisé les investissements nécessaires à l’adaptation de leurs outils de production pour pouvoir répondre à l’évolution de la demande. Les usines sont prêtes pour relever le défi de la décarbonation du bâtiment.

Enfin, les politiques publiques en matière de construction bas-carbone semblent soutenir la filière : au 1er janvier 2030, l’usage des matériaux biosourcés ou bas-carbone représentera au moins 25% des rénovations lourdes et des constructions relevant de la commande publique selon l’Article L228-4 du Code de l’environnement.

[1] « Réorienter les usages du bois pour améliorer le puits de carbone » (Étude I4CE soutenue par l’ADEME)

[2] « Réorienter les usages du bois pour améliorer le puits de carbone » (Étude I4CE soutenue par l’ADEME)

[3] Chiffres de l’Association des fabricants de ouate de cellulose en France (ECIMA)

[4] « Rapport statistique 2022 » (COPACEL)

[5] « Rapport statistique 2022 » (COPACEL)

[6] « Rapport d’activité 2022 » (REFASHION)

[7] « Rapport d’activité 2022 » (REFASHION)

[8] « Rapport d’activité 2022 » (REFASHION)

[9] La France et ses territoires – Identité agricole des régions édition 2021 (INSEE)

[10] Les chiffres clés du chanvre en France (INTERCHANVRE)

[11] Les chiffres clés du chanvre en France (INTERCHANVRE)

[12] 21700 Hectares cultivés en 2022 avec un rendement de 7 tonnes de paille / hectares = 151 900 tonnes de pailles récoltées en 2022. La chènevotte représente 44% de ce tonnage (soit 66 836 tonnes) dont 28% sont utilisées comme granulat pour le béton de chanvre (soit 18 700 tonnes). La fibre de chanvre représente 24% du tonnage de la paille récoltées, soit 36 456 tonnes dont 29% sont utilisées pour fabriquer des isolants thermiques (soit 10 600 tonnes). Ce sont ainsi 18 700 tonnes de chènevottes + 10 600 tonnes de fibres qui ont été utilisées par le secteur du bâtiment en 2022.

[13] Enquête exploitations forestières et scieries (EXFSRI) Récolte de bois en millier de m3 (AGRESTE)

[14] Rapport statistique 2020 (COPACEL)

[15] Rapport statistique 2020 (COPACEL)

[16] « Le chanvre » (Direction Générale de l’agriculture et du développement rural de la Commission Européenne)

[17] Moyenne des fourchettes basses et hautes du gisement de déchets textiles recyclés par l’ADEME en 2023 (80-110kt)

[18] Moyenne des fourchettes basses et hautes du gisement de déchets textiles recyclés par l’ADEME d’ici 2029 (227-378kt)

[19] « Puits de carbone : où sont-ils et comment fonctionnent-ils ? » (Futura Sciences)

[20] « Le bois, un allié de choix pour une société décarbonée » (ONF)

[21] « Le bois, un allié de choix pour une société décarbonée » (ONF)

[22] Infographie « La forêt et le bois, des alliés pour le climat » (ONF)

[23] « Le chanvre » (Direction Générale de l’Agriculture et du développement rural de la Commission Européenne)

matériaux biosourcés séquestration du carbone biogénique

Construction bas carbone : les matériaux biosourcés et le stockage du carbone biogénique

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La construction représente environ 60% de l’empreinte carbone d’un bâtiment neuf. Dans le cadre de sa stratégie visant à atteindre la neutralité carbone à l’horizon 2050, la France a fait évoluer son cadre réglementaire afin de prendre en compte cette dimension. Elle est passée de la RT2012 (Règlementation Thermique) à la RE2020 (Règlementation Environnementale), qui sera progressivement déployée à partir de janvier 2022. Issus de ressources naturelles stockant le carbone biogénique, les matériaux biosourcés font partie des solutions permettant de limiter l’impact environnemental de la construction. Découvrez comment ils stockent le carbone biogénique et comment ce stockage peut être pris en compte tout au long de leur cycle de vie à travers l’analyse des experts de Karibati1.

Qu’est-ce que le carbone biogénique ?

Le développement de tout végétal est lié au phénomène de la photosynthèse. Cette transformation chimique effectuée par la plante à partir du CO2 présent dans l’air entraine la création de dioxygène qui va être réémis dans l’atmosphère, ainsi que la formation de glucose, qui permet à la plante d’opérer sa croissance. Le carbone présent dans ce composé fait partie intégrante de la plante. C’est lui qu’on nomme « carbone biogénique ». Du fait de ce prélèvement initial de CO2 dans l’atmosphère, les végétaux offrent donc un bénéfice vis à vis du changement climatique. On dit qu’ils constituent un puits carbone.

Pourquoi prendre en compte le carbone biogénique ?

Intégrer la biomasse issue de la culture des végétaux dans un produit à durée de vie longue comme un matériau de construction permet de séquestrer de façon pérenne du carbone : les réémissions de CO2 dues à la décomposition du végétal étant retardées par rapport au cycle agricole naturel plus court, le phénomène de puits carbone est optimisé. Il est donc important de prendre en compte ce bénéfice et de l’évaluer quand on intègre de la matière première biosourcée (donc du carbone biogénique) dans un produit. Le rôle des biosourcés sur l’atténuation du réchauffement climatique est par conséquent bien réel, à condition toutefois que la ressource biosourcée utilisée soit renouvelée, ce qui est le cas pour une forêt gérée durablement ou pour les cultures annuelles comme le chanvre ou le lin. 

Comment quantifier le CO2 stocké dans un produit biosourcé ?

La teneur en carbone de la matière sèche peut être obtenue directement via des tests de teneur en carbone ou en calculant la teneur en carbone des différents composés de l’espèce végétale. La moyenne pondérée des teneurs en carbone des différents composés (cellulose, hémicellulose, pectine et lignine) donne une teneur en carbone totale. En voici quelques exemples : la fibre de chanvre a une teneur en carbone de 43,7%, la fibre de lin de 43,9%, la chènevotte (paille de chanvre) de 48% et le bois résineux de 50%.

Le cycle de vie d'un produit biosourcé

Comment prendre en compte le carbone biogénique sur l’ensemble du cycle de vie d’un matériau ?

Le cycle de vie d’un produit de construction biosourcé, représenté dans le schéma ci-dessus, comporte deux étapes sensibles pour la prise en compte du carbone biogénique et sa modélisation dans les ACV (Analyses de Cycle de Vie) de la RE2020 :

• Le choix de la donnée d’entrée : à ce jour il n’existe pas de donnée spécifique de traitement des déchets d’isolants biosourcés car les premiers volumes à traiter en fin de vie n’apparaitront pas avant 2025/2030 du fait de la mise en œuvre récente de la filière biosourcée. Lors de la modélisation d’un matériau biosourcé il faut donc veiller à choisir la donnée la plus représentative possible dans la base ecoinvent2, la plus proche à ce jour étant le bois (« waste wood »).

• Le choix du scénario de fin de vie : le type de scénario en fin de vie a beaucoup d’impact sur l’indicateur réchauffement climatique, en raison du carbone biogénique séquestré dans le déchet. Le diagramme ci-dessous montre, pour une unité, les flux de CO2 selon les différents scénarios : incinération, mise en décharge sans torchage du méthane sur 100 ans, mise en décharge avec torchage du méthane (70% récupéré) sur 100 ans et, enfin, valorisation matière avec réemploi. 

Les calculs et résultats selon les différents scénarios de fin de vie

1) Incinération : avec 1 unité de CO2 éq. séquestrée lors de la production et 1 unité de CO2 éq. réémise lors de l’incinération, le bilan des flux est nul. Dans le cas d’une incinération avec valorisation énergétique, seul le calcul du module D de l’ACV permet de mettre en évidence l’intérêt environnemental. 

2) Mise en décharge sans torchage du méthane sur 100 ans : la dégradation du matériau entraîne le rejet de CO2 et de CO4 (méthane). Sans torchage, 100% du CO4 est rejeté dans l’atmosphère. Le bilan des flux est positif, il y a donc potentiellement une contribution au réchauffement climatique. 

3) Mise en décharge avec torchage du méthane (70% récupéré) sur 100 ans : avec le torchage, 70% du méthane est récupéré. Dans ce scénario le bilan des flux est négatif, il y a donc une séquestration de CO2 éq.. 

4) Valorisation matière et réemploi : le matériau étant réutilisé lors d’une seconde vie, on compte alors les impacts qu’il aurait engendré en fin de vie, puis les impacts évités dus à sa revalorisation. Dans ce scénario le bilan des flux est négatif. Cependant, dans le cadre d’une ACV, la seconde vie dépasse les frontières du système, le bilan est donc nul. Par conséquent, si on veut mettre en évidence l’intérêt environnemental d’un tel scénario, il est nécessaire de calculer le module D. 

Les différents modules de l’analyse du cycle de vie (ACV)

Le cadre de la norme Européenne EN 15804 impose de présenter les résultats d’analyse de cycle de vie d’un produit suivant 4 modules : A, B, C et D.
• Le module A contient les impacts environnementaux de la production, du transport et de la mise en oeuvre.
• Le module B présente les impacts liés à la phase d’utilisation du produit.
• Le module C décrit les impacts liés à la fin de vie du produit.
• Enfin le module D permet de calculer les bénéfices environnementaux au-delà du système, liés à la réutilisation, la valorisation ou le recyclage du produit.

Les principaux points à retenir concernant le stockage du carbone par les matériaux biosourcés

Par la photosynthèse, les végétaux transforment le CO2 de l’atmosphère en carbone dit biogénique et permettent de diminuer le stock global de CO2 de l’atmosphère. Les produits biosourcés, qui intègrent une matière première produite par photosynthèse, peuvent donc participer à la diminution du réchauffement climatique. Lorsque l’on évalue leur impact sur l’environnement, il est important de mesurer de façon scientifique et objective cette spécificité. Voici les principaux points à prendre en compte pour que le stockage du CO2 des produits biosourcés soit évalué à sa juste valeur dans les ACV des bâtiments :

• Vérifier que le produit ne remet pas en cause  le caractère renouvelable de la ressource naturelle utilisée afin de préserver le réservoir carbone global de la biomasse.

• Évaluer le carbone séquestré en fonction du végétal concerné.

• Mesurer la réémission potentielle en fin de vie en fonction d’hypothèses et de scénarios de fin de vie réalistes (et notamment de cinétiques de dégradation). 

• Intégrer à leur juste valeur les intérêts environnementaux en calculant le module D de l’ACV. 

Pour aller plus loin sur le sujet :

• Télécharger l’avis d’expert complet de Karibati « Matériaux biosourcés, gardiens du carbone« 
• Consulter l’avis d’expert de Karibati « Matériaux biosourcés et fin de vie« 

 

Karibati est une entreprise innovante experte des matériaux biosourcés pour le bâtiment. Elle est agréée « Entreprise Solidaire d’Utilité Sociale » par l’État depuis décembre 2017.
En savoir plus sur Karibati : karibati.fr

ecoinvent : base de données pour l’Analyse de Cycle de Vie. www.ecoinvent.org 

 

Les isolants biosourcés, une réponse durable aux pénuries et à l’épuisement des ressources

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Depuis quelques mois les tensions sont fortes sur le marché des produits de construction, où l’on constate de nombreuses pénuries de matériaux. Face à cette problématique, les matériaux biosourcés constituent une alternative fiable et durable. Matières premières renouvelables, abondance de la biomasse, chaînes logistiques courtes et locales qui s’accompagnent d’un fort développement des capacités de production : la filière biosourcée dispose de nombreux atouts.

La pénurie des matériaux non renouvelables : un phénomène voué à s’amplifier

Même si elles ont été exacerbées par la récente pandémie, les pénuries de matériaux non renouvelables (acier, sable, pétrole…) deviendront sans doute structurelles à l’avenir car elles sont avant tout liées à l’épuisement progressif d’un stock limité de ressources. Alliée à une croissance de la demande en produits de construction et à la mondialisation des chaînes d’approvisionnement, cette raréfaction des ressources déstabilise les prix et les disponibilités des matières premières. Si aucune ne souffrira probablement d’un épuisement complet, les coûts associés à leur rareté et à la complexité croissante de leur extraction les rendront simplement inaccessibles. Le bâtiment, important consommateur et secteur de faible valeur ajoutée pour ces matières (comparativement à d’autres domaines d’activité), sera concerné au premier chef par ces difficultés.

La filière biosourcée : de nombreux atouts pour répondre à cette problématique 

Face à ces tensions, les matériaux biosourcés constituent une réponse concrète, fiable et durable. Utilisant des matières premières renouvelables et disponibles en abondance, la filière biosourcée s’appuie sur des chaînes logistiques courtes et locales. Et elle est mobilisée pour répondre à la hausse de la demande, avec des investissements massifs à la fois dans de nouvelles unités de production et dans le développement de solutions constructives innovantes, comme par exemple la préfabrication de murs en béton de chanvre, les murs ossature bois isolés en paille…

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Les isolants biosourcés, des matériaux issus de ressources renouvelables

Par nature, les isolants biosourcés sont fabriqués avec des matières premières renouvelables, parfois sur des périodes très courtes, comme c’est le cas des plantes annuelles telles que le chanvre ou le lin. Gérées durablement (toute ressource végétale coupée est replantée), ces ressources se renouvellent alors naturellement, évitant ainsi toute rupture.

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Une abondance de la biomasse encore inexploitée

Bois, chanvre, lin, coton, herbe et pailles de riz ou de blé sont les principales matières premières utilisées aujourd’hui en France pour fabriquer les matériaux biosourcés. Le volume valorisé dans le secteur du bâtiment représente environ 1% de la biomasse disponible*. Par conséquent beaucoup de matières réservent encore un large potentiel de développement.

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Des produits moins sensibles aux ruptures de chaîne logistique

Les chaînes logistiques des matériaux biosourcés sont très courtes. L’approvisionnement des matières premières a lieu à proximité des sites de transformation et de fabrication des produits. Ils sont donc moins sensibles aux ruptures de chaîne logistique que les matériaux conventionnels.

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Des capacités de production en forte hausse

Face à la demande croissante de matériaux biosourcés dans la construction, la filière se mobilise. Les industriels de l’AICB ont prévu de doubler leurs capacités de production d’ici 2025 afin d’atteindre 60 millions de m² par an. Plusieurs projets d’installation de nouvelles unités sont ainsi planifiés dans les mois et années à venir. Les validations techniques pour rendre les produits assurables ont également été menées.

Chiffres clés du marché de l'isolation biosourcée en 2020

Chiffres clés : le marché des isolants biosourcés

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27 millions de mètres carrés : c’est le volume d’isolants biosourcés mis en œuvre en 2020.

Comparable à l’isolation de 84 000 maisons individuelles, ce volume est en progression de 87% en 4 ans et représente 975 000 tonnes équivalent CO2 stockées depuis 2016. Des chiffres qui, à l’heure de la RE2020, montrent l’attrait grandissant des matériaux biosourcés et leur intérêt pour préserver les ressources et favoriser le stockage carbone.

975 000 tonnes équivalent CO2 stockées depuis 2016 par les isolants biosourcés,
c’est l’équivalent des émissions de :

 

8,7 milliards de kilomètres d’un véhicule moyen*

 

620 000 mètres carrés de bureaux**       

Des investissements massifs pour doubler la capacité de production.

Produisant des matériaux à partir de ressources renouvelables diversifiées (le bois, le chanvre, le lin, le papier ou encore le textile recyclé), les leaders des produits d’isolation biosourcés représentent d’ores et déjà 10 unités de production sur le territoire français et plus de 4 000 emplois directs et indirects (en savoir plus sur la filière biosourcée française ici). Leur politique d’investissement ambitieuse va permettre de doubler la capacité de production d’ici 2025. Cet essor, qui utilise les ressources locales produites par les filières agricoles et de recyclage, est créateur d’emplois pérennes et non délocalisables.

isolants biosources professionnels de la construiction

Une filière mobilisée pour répondre aux enjeux des années à venir.

Fédérés au sein de l’AICB (Association des Industriels de la Construction Biosourcée), les fabricants d’isolation biosourcée ont rejoint en 2020 l’Union des Industriels et Constructeurs Bois (UICB), qui regroupe 12 organismes professionnels œuvrant collectivement pour la construction durable en France. À leurs côtés, ils se mobilisent pour répondre aux attentes environnementales dans l’acte de construire, avec 10 séries d’engagements allant de la recherche & développement, à la formation, au recyclage… Le but : accompagner l’ensemble des professionnels de la construction dans la transition écologique, et atteindre ensemble l’objectif de neutralité carbone en 2050.

En savoir plus sur ces engagements

 

* 1 m2 de bureau émet 1,5 t eq CO2 (fonctionnement + matériaux)
** La moyenne des émissions de CO2 des véhicule neufs vendus en France se situe à 111 grammes de CO2 par kilomètre en 2017 (source Ademe)*

RE 2020

Règlementation RE2020 : Une publication des textes pour 2021

Après plusieurs mois d’expérimentation, d’échanges entre les différents acteurs de la construction, de réunions de concertation sur les méthodes et les exigences, le processus de mise en place de la future réglementation environnementale pour le bâtiment arrive à son terme.

Après la phase de consultation, la publication des textes est prévue début 2021 pour une mise en application de la règlementation à l’été 2021. Cette réglementation est la première à prendre en compte la performance environnementale des bâtiments, avec entre autres des exigences sur les émissions de gaz à effet de serre des produits de constructions et le calcul d’un indicateur de stockage carbone auquel seuls les produits biosourcés peuvent contribuer.

Plus d’information : site du Ministère

Après un peu plus de 3 ans d’existence, le label « Produit biosourcé » – le seul permettant de garantir par tierce partie le contenu en biosourcé d’un produit de construction – compte une quarantaine de produits labellisés (isolants vrac, isolants semi-rigides, isolants rigides, membranes d’étanchéité, bétons de chanvre, menuiseries, éléments de structures, parements…).

Un partenariat a été mis en place avec le Cluster Ecoconstruction pour le déploiement du label. Au Québec, de premiers échanges ont eu lieu avec le Créneau Ecoconstruction pour le développement du label outre-Atlantique.

Par exemple le biosourcé c’est bio et pas cher

Le projet BIP (Building Material Insulation Performance)

Les filières biosourcées regroupées au sein du CF2B (Collectif des Filières du Bâtiment Biosourcé) et de l’AICB (Association des Industriels de la Construction Biosourcée), associées à des partenaires scientifiques et techniques : le FCBA, le LERMAB et Karibati vont travailler dans les 3 prochaines années sur l’évaluation de la performance hygrothermique des isolants en conditions réelles.


Le projet de recherche BIP est né d’un constat : de nombreuses études d’instrumentation in situ de bâtiments ont montré que la méthode actuelle d’évaluation de la performance des isolants thermiques (méthode statique) ne permet pas toujours d’estimer correctement la performance énergétique réelle du bâti.


Cette situation affecte particulièrement les matériaux biosourcés qui, au-delà de la seule conductivité thermique, présentent des caractéristiques intéressantes en matière de performances hygrothermiques. Des travaux de recherche récents montrent qu’une approche dynamique est nécessaire pour caractériser et modéliser correctement la physique du bâtiment en conditions réelles (déphasage, transferts hygrométriques…). Les objectifs du projet BIP sont simples :

  • Développer un protocole de mesure de la performance des isolants permettant d’apporter une garantie de résultat sur la performance en conditions réelles. L’approche suivie sera pragmatique : elle sera appliquée à tous types d’isolants, biosourcés ou non.
  • Produire tous les éléments techniques permettant de justifier une évolution du calcul réglementaire pour que celui-ci intègre la performance réelle des matériaux.

Le projet BIP est soutenu par le Ministère de la Transition Ecologique et l’ADEME.