Les
bioréacteurs sont parfois désignés par le terme de propagateurs ou
de fermenteurs, et utilisés depuis longtemps par les industries
biopharmaceutiques, plus récemment pour la fabrication de
biocarburants. Leur utilisation dans l'architecture commence à être
envisagée comme une possibilité, mais s'ils peuvent produire de
l'énergie, ils sont encore loin de susciter l'engouement des
cellules photovoltaïques. Engagé dans la mise au point de
bioréacteurs architecturaux, le MIT semble avoir renoncé, faute
d'avoir su maîtriser les réactions de fouling. Ce phénomène, bien
connu des aquariophiles comme des plaisanciers, se traduit par la
colonisation des parois par les organismes marins.
En France,
l'agence X-TU travaille depuis deux ans sur les photobioréacteurs et
cherche à développer leur intégration dans l'architecture. Le
système qu'elle étudie actuellement est une série de tubes en
verre de 55 centimètres de diamètre, placés entre deux parois
vitrées pour la régulation thermique. Disposés en façade, ces
bioréacteurs fonctionnant à l'eau de mer forment un milieu de
culture pour des algues microscopiques à croissance rapide.
Transformant par photosynthèse le CO2 en oxygène, ces algues sont
récoltées chaque soir pour être transformées en biocarburant.
L'eau – et les algues – circulant sur tout le pourtour de
l'étage, les problèmes de façade exposée au soleil ou non ne se
posent pas. Quel que soit l'ensoleillement ou l'orientation, le
produit sera toujours exposé à la lumière. Une source
d'illumination artificielle a été ajoutée afin de pallier les
baisses de luminosité trop importantes. Pour l'instant, l'algue
cultivée est une espèce grasse fournissant un biocarburant de
troisième génération, mais le système est évolutif et pourrait
recevoir des algues procurant des produits alimentaires ou destinés
à l'industrie pharmaceutique.
Une tour tertiaire et
agricole
Après une première tentative infructueuse
d'installation de bioréacteurs en façade d'un bâtiment d'archives
(dans le cadre d'un projet de concours), l'agence X-TU étudie de
façon beaucoup plus approfondie leur intégration en façade d'une
tour actuellement en projet à la Défense. Plus qu'un système, le
bioréacteur est le centre d'un véritable écosystème urbain,
recyclant en oxygène le gaz carbonique produit par la centrale
thermique voisine, tout en assurant une production agricole.
L'application de ce procédé à un type de bâtiment aussi exposé
aux soubresauts économiques – la tour est un produit financier
ajusté au millimètre près à l'évolution du marché immobilier –
interdit de laisser le moindre détail au hasard, sous peine de
compromettre la viabilité de l'opération. Le programme tertiaire
présente certains avantages. Il permet de disposer d'un personnel
consacré à l'entretien du système, qui peut parcourir les
coursives de la double peau sans risquer de violer l'intimité des
usagers. Sujet sensible, la tour a cependant la bonne taille pour
susciter un intérêt économique aussi bien aux yeux du «
cultivateur » qu'à ceux du développeur. En bref, elle atteint une
masse critique suffisante pour motiver les partenaires financiers.
La
surface des bioréacteurs ceinture les quarante étages de la tour.
Selon les calculs, la quantité de CO2 transformé correspond à 1
700 hectares de forêt en croissance, soit sur une année
l'équivalent des bois de Boulogne et de Vincennes réunis, ou la
consommation énergétique des futures onze tours basse consommation
en projet à la Défense. Immeuble de bureaux, la tour est aussi
considérée comme un site agricole ; les superficies hors œuvre
occupées par la double peau ont donc pu être déduites. La présence
de 2 300 mètres cubes d'eau en façade a également facilité le
passage devant la commission de sécurité : les tubes en verre sont
incombustibles et s'ils venaient à casser, ils ne libéreraient que
de l'eau. La sécurité incendie est par ailleurs renforcée par le
support de ces tubes, un ancrage en porte-à-faux créant un C+D
atteignant quasiment deux mètres !
L'installation de bioréacteurs
en façade entraîne cependant un surcoût qui a été réduit au
minimum par la rationalisation de l'ensemble des composants. Le béton
Befup du porte-à-faux intègre aussi les canalisations, les pièces
sont étudiées pour faciliter le montage. « Dans une tour, c'est la
main-d'œuvre qui coûte cher, explique Anouk Legendre, et la moindre
erreur se répercute sur quarante étages. Il a fallu trouver des
astuces pour être économique, avoir une réflexion sur la
standardisation. » Les architectes ont déposé un brevet pour ce
système, autant pour inciter leurs partenaires à poursuivre cette
recherche avec eux que pour protéger leur travail. Après deux
années de mise au point, un prototype de deux étages – un niveau
témoin et un niveau sur lequel seront testées différentes
variantes de composants de façade – va être mis en service
prochainement. Si les essais sont concluants, les algues accéderont
peut-être au rang des revêtements de façade de demain…