Des ingénieurs du Trinity College de Dublin ont réalisé la première démonstration irlandaise d’impression 3D d’un géopolymère sans ciment Portland. Le matériau, dont la couleur rouge-brun caractéristique est due à sa composition, a été mélangé, pompé, extrudé et imprimé avec succès lors d’un essai conduit en partenariat avec la société Harcourt Technologies Ltd.
Le ciment Portland est le liant le plus utilisé dans la construction mondiale. Sa fabrication est particulièrement émettrice de dioxyde de carbone, car elle nécessite la cuisson du calcaire à très haute température. Le remplacer par d’autres matériaux constitue l’un des enjeux majeurs de la décarbonation du secteur du bâtiment.
Le géopolymère développé à Dublin contient plus de 30 % de résidus issus du raffinage de la bauxite, un déchet industriel qui nécessite habituellement un traitement spécifique ou un stockage à long terme. Aucun ciment traditionnel n’entre dans sa composition. Selon une première évaluation des chercheurs, le matériau pourrait réduire les émissions de carbone incorporées d’environ 70 % par rapport au béton conventionnel.
« Cette démonstration montre comment des résidus industriels locaux peuvent être transformés en matériaux de construction fonctionnels, adaptables et visuellement distinctifs », explique la professeure Sara Pavia, responsable du projet au Trinity College. Elle souligne que le matériau constitue une plateforme de liant flexible, dont la composition et le comportement peuvent être ajustés selon les applications et les procédés de fabrication.
L’impression 3D présente des avantages propres, indépendamment du matériau utilisé. Elle supprime le recours aux moules et aux coffrages traditionnels, réduit les déchets de chantier et permet de réaliser des formes complexes — courbes ou géométries élaborées — difficiles ou trop coûteuses à construire par des méthodes conventionnelles. La construction est également fortement automatisée, ce qui réduit les coûts de main-d’œuvre.
Le projet associe le Trinity College à plusieurs partenaires industriels irlandais, dont SISK, FLI Precast Solutions, McGrath Quarries, Techcrete et Roadstone. Leur implication couvre l’ensemble de la chaîne de construction, de la formulation du matériau jusqu’à la fabrication numérique, avec l’objectif de faire passer ces solutions bas-carbone du laboratoire à l’usage industriel.
La prochaine étape consiste à produire le matériau à l’échelle industrielle, avec la régularité et les volumes requis par les équipements professionnels. Les chercheurs devront également valider ses performances mécaniques, sa durabilité à long terme et sa conformité aux réglementations en vigueur dans le secteur de la construction.