Introduire la biodiversité dans la construction et l'urbanisme/Perspectives et prospective

(voir aussi page de discussion).

Le futurisme et l'innovation se déclinent aussi, de manière parfois très libre voire fantaisiste, dans le domaine de l'intégration de la biodiversité dans le bâti ; de la science fiction aux expériences d'autoconstruction en passant par l'écodesign, le biomimétisme et le design expérimental.
Beaucoup de solutions proposées restent à l'état de plans et de dessins. La biodiversité dans le bâti semble encore moins décliné dans la réalité que les autres cibles du HQE, plus classiques.

Le biomimétisme

La nature peut nous inspirer par bien des aspects ; Ici : exemple de pont naturel, en Inde)

Tel que présenté par Janine Benyus au début des années 1990 sans son ouvrage Biomimicry: Innovation Inspired by Nature. D'après la biologiste, les leçons que nous donne la Nature sont principalement les suivantes, il vise à innover de manière soutenable en s'inspirant du fonctionnement de la biosphère, de l'évolution et de l'adaptation des espèces et des écosystèmes. pour J. Benyus :

• la nature utilise une source d'énergie principale : l'énergie solaire.
• Elle n'utilise que la quantité d'énergie dont elle a besoin.
• Elle adapte la forme à la fonction.
• Elle recycle tout.
• Elle récompense la coopération.
• Elle parie sur la biodiversité.
• Elle exige une expertise locale (les chimpanzés savant trouver leurs médicaments dans leur environnement).

(...) Janine Benyus insiste notamment sur la capacité de la nature à synthétiser et structurer la matière organique ou minérale (ex : coquille) via des processus d'autoassemblage de matière à laquelle le vivant intègre de l'information

Bien au delà du concept de maison ou quartier à biodiversité positive, Janine Benyus, qui a beaucoup contribué à vulgariser et diffuser le concept de biomimétisme propose que l'on (re)construise des villes entières devant produire autant voire plus de services écosystémiques que les écosystèmes natifs qui les ont précédé.
Pour ce faire, avec "Biomimicry Guild" (compagnie de consulting qu'elle a fondé) et "HOK-architects"; elle développe de nouveaux standards de performances écologiques. Elle a également co-fondée "The Biomimicry Institute" (qu'elle préside) et mis en place un site internet "AskNature.org", se voulant de pollinisation croisée, sur le thème des solutions "bio-inspirées". Ce site a pour ambition de classer tous les type de solution découverts par les biologistes chez les organismes vivants, non pas selon la taxonomie classique, mais par fonctions d'ingénierie et de conception. Ces solutions sont accessibles par un logiciel, gratuitement, pour répondre aux besoins des innovateurs (dont architectes, urbanistes, designers...) et autres acteurs soucieux de rendre leurs solutions durables et soutenables en s'inspirant de ce que la nature a fait de mieux.
Le logiciel est gratuit, open source, "construit par la communauté et pour la communauté". (Creative Commons Attribution-Noncommercial 3.0 License)

La troisième révolution industrielle

La troisième révolution industrielle un concept et projet porté par Jeremy Rifkin, qui propose de concevoir la production d'énergie de manière totalement décentralisée, par des panneaux solaire et des éoliennes surtout, et de faire circuler cette énergie à la manière dont l'information circule dans l'Internet, grâce aux Smart grids. Le réseau de gaz (via adjonction d'hydrogène ou méthane) et les batteries de véhicules ou d'objets mobiles devenant un "lieu" de stockage de l'énergie. Cette approche n'intègre pas la biodiversité dans ses grands "piliers", mais ne l'exclue pas non plus. De nombreux projets utilisent le végétal comme régulateur thermique, mais des projets proposent aussi de les utiliser comme aliments ou carburants, dont avec des techniques poussées d'algoculture verticale (voir ci-dessous).

Biofaçade isolante et productrice d'algues vertes

Dans un projet dit "Symbio2" de « biofaçade à double-peau (breveté) », un consortium de plusieurs entreprises françaises cherchent à cultiver des micro-algues vertes (unicellulaires) sur des murs-rideaux de façades, dans des "photobioréacteurs plans intensifiés" construits en verre feuilleté .

Ces surfaces de cultures, moins lourdes que certaines surfaces déjà construites en verre blindé sont conçues pour réguler la température d'un bâtiment et produire de l'énergie ; Avec l’aide d'un laboratoire CNRS "Gepea" (Génie des procédés Environnement & Agroalimentaire, Université de Nantes et une spin-off créée par cette unité de recherche qui affirme disposer en 2013 des panneaux (prototypes de laboratoire) «  les plus performants (au moins 50 fois plus performants que les PBR de génération antérieure) ».

Un liquide contenant des nutriments y circule, de même que de l’air (jouant un rôle « antifouling » afin que des algues ne s’attachent aux vitres), et le soleil fournit l’énergie dont les algues ont besoin. La récolte est automatisée, par déviation du contenu vers un filtre, via une électrovanne). Ces algues sont riche en protéines, lipides (oméga-3, oméga-6), antioxydants, vitamines essentielles et pigments naturels, utiles pour l'homme et l’animal. Elles peuvent aussi servir d'algocarburant ou matériau. L'eau se réchauffe au soleil, ce qui est propice au développement des algues, et le bâtiment gagne en inertie thermique, avec jusqu’à 50 % d’économies de chauffage et de climatisation par rapport à un bâtiment normal. Le prototype prévu pour le printemps 2013 à Saint-Nazaire bénéficiera d’une aide de 1,7 million d'euros (Fonds unique interministériel doté doté de 63,5 M€ destiné à 72 projets de R&D). Si les résultats confirment l’intérêt du projet, un stade industriel sera envisagé sur l'incinérateur Alcéa de Nantes où le métabolisme de colonies algales cultivées dans des eaux pluviales récupérées sera dopé par une partie de la chaleur d’incinération et nourri du CO2 dégagé.

L'écobilan et le bilan carbone de tels projet reste à faire, de même que la validation du concept sur le long terme (les algues peuvent aussi être victimes de maladies virales ou bactériennes). Selon les promoteurs de ce projet, grâce à une fonction multiple du panneau vitré de culture la culture serait de 40 % moins chère qu’en algoculture classique ; En façade Sud d’une grande tour, 33 tonnes d’algues par «hectare vertical» pourraient être produites, permettant d’amortir l’investissement 7 ans, tout en améliorant l’image environnementale de l’immeuble. Selon l’exposition, la saison et les conditions climatiques, un cycle de production dure entre 8 heures et plusieurs jours. L’eau doit idéalement être à une température de 18 à 25°C, ce qui correspond aux conditions de vie de l’humain.

Tendance à la normalisation

Un autre des aspects prospectifs est celui de la normalisation croissante des approches de qualité environnementale.
En 2011, l'AFNOR a publié une nouvelle norme sur le développement durable dans le bâtiment. NF EN 15643-1 portant sur les principes généraux de la prise en compte des aspects environnementaux, sociaux et économiques par un bâtiment ; de l'extraction des matériaux à la fin de vie. Trois autres normes sont prévues avant fin 2013, plus spécifiquement dédié à chacun des 3 piliers du développement durable, dans la réhabilitation ou la construction et plutôt pour les grands bâtiments. La normalisation, si elle se fait sur des bases partagées et reconnues par tous a des avantages (sécurisation, standardisation, confiance...), mais parfois aussi des inconvénients (dont d'être un frein à l'innovation).