Le chanvre, isolant positif en carbone

En Suisse, 40% de la consommation d’énergie et de près d’un tiers des émissions de CO2 sont imputables aux bâtiments (OFEN, 2023). Dans ce contexte, le domaine de la construction est particulièrement concerné par les enjeux d’adaptation, en particulier concernant la rénovation énergétique des bâtiments, dont le rythme est encore très faible (1% du parc par année). À ce niveau, le choix des isolants pour limiter les pertes de chaleur et les ponts thermiques est centrale. Si les matériaux les plus utilisés restent la laine de verre et la laine de roche, les matériaux naturels offrent aujourd’hui une alternative solide pour les maîtres d’ouvrage, en mêlant efficacité thermique et atouts environnementaux. Parmi ceux-ci, les isolants à base de chanvre sont particulièrement intéressants.

Originaire d’Asie centrale, le chanvre figure parmi les premières plantes cultivées. Sa fibre a très tôt été utilisée pour les cordages, la confection de textiles et la fabrication de papier. Sa culture était très présente en Europe, avant d’être largement interdit dans les années 1960 en raison de ses propriétés psychotropes. Aujourd’hui, le chanvre industriel (Cannabis sativa), qui contient moins de 0,2% de THC, est cultivé pour ses graines, ses fibres et sa chènevotte (partie moelleuse de la fibre). Les utilisations sont multiples : il est même possible de fabriquer du plastique à base de chanvre.

Utilisations et produits dérivés du chanvre (tiré de www.pole-europeen-chanvre.eu)

Les tiges de chanvre permettent d’obtenir deux matériaux isolants prometteurs dans le domaine de la construction :

• Béton de chanvre : la chènevotte (partie moelleuse de la fibre) est mélangée sous forme de granulat avec de la chaux pour obtenir un béton à projeter ou sous forme de brique.
• Laine de chanvre : la filasse (partie ligneuse de la fibre) est affinée et cardée pour former des rouleaux souples ou des panneaux plus rigides.

Briques de béton de chanvre à gauche (www.circubuild.be) et panneaux de laine de chanvre à droite (www.ekolution.se)

L’utilisation du béton de chanvre dans la construction remonte à la fin des années 1980. La partie moelleuse de la fibre de chanvre, appelée chènevotte, est mélangée avec de la chaux aérienne et hydraulique. Le béton de chanvre peut être appliqué entre banches et mur ou par projection mécanique pour un chantier plus rapide. Les fournisseurs proposent maintenant aussi des briques de béton de chanvre et des panneaux de laine de chanvre à découper, permettant une construction plus facile sur les chantiers.

La laine de chanvre est, elle, utilisée en rouleaux ou en panneaux. Contrairement au béton de chanvre, son inconvénient est une faible résistance au feu, qui requiert de l’associer avec des panneaux ignifuges anti-feu. Elle est en revanche plus efficace en termes de conductivité thermique.

Pour le béton de chanvre, le coefficient λ de conductivité thermique, mesuré en W/mK, varie entre 0,065 et 0,12 W/mK selon les procédés de fabrication et la quantité de chaux mélangée au chanvre (chiffres tirés de Wikipédia). La laine de chanvre atteint pour sa part une conductivité thermique de 0.040 W/mK, ce qui devient comparable à des isolants conventionnels comme la laine de verre (0.032 à 0.040 W/mK) et à la laine de roche (0.035 à 0.048 W/mK). Ces valeurs sont, quant à elles, tirées du Guide « Rénovation énergétique » de suisseénergie.

Application de béton de chanvre par projection (© Pittet Artisans, tiré de www.espazium.ch)

En termes d’application, le béton de chanvre permet aussi d’éviter les ponts thermiques aux abords des portes et fenêtres notamment. Par ailleurs, comme d’autres matériaux naturels, le chanvre est un matériau perspirant, permettant une respiration du bâtiment et une régulation de l’humidité. De plus, il a l’avantage de ne pas représenter de risque pour la santé, en comparaison de matériaux émettant des microparticules.

L’utilisation du chanvre dans l’isolation des bâtiments a aussi l’avantage d’avoir un bilan carbone positif. Ainsi, un nouveau type de panneau à base de laine de chanvre lancé par l’entreprise suédoise Ekolution a été certifié positif en carbone par la déclaration EPD (Environmental Product Declaration). En effet, le chanvre est une culture très rapide et peut atteindre 4 mètres en 100 jours. Cette plante serait deux fois plus efficace que les arbres pour absorber le CO2 dans l’air et le stocker dans ses tissus. Ainsi, 1 hectare de chanvre permettrait d’absorber entre 8 et 35 tonnes de CO2 par année selon les sources (articles sur Espazium et The Guardian en fin d’article).

Culture de chanvre industriel (Cannabis sativa L.)

En termes agronomiques, le chanvre présente plusieurs avantages et se prête bien à la culture biologique. En effet, cette plante annuelle est robuste, avec une bonne résistance aux maladies et une croissance rapide, ce qui limite la concurrence avec les adventices. Il constitue aussi un bon précédent cultural (tête d’assolement) dans la rotation des cultures grâce à ses racines pivotantes qui ameublissent le sol. De plus, ses besoins en eau sont limités. Bien qu’il s’agisse de la même plante, la culture du chanvre ne se fait pas de la même manière selon qu’on veuille obtenir des graines ou de la fibre. La culture pour la fibre démarre plus tôt dans l’année et est aussi récoltée plus tôt.

En Suisse, la filière agricole du chanvre pour la fibre est quasiment inexistante, en comparaison avec la France, leader européen, et l’Allemagne qui ont vu leurs productions fortement augmenter ces dernières années. Si la production de chanvre industriel est à nouveau autorisée par l’OFAG, une logique de circuits courts nécessiterait une augmentation de la production en Suisse, et le développement de la filière de transformation.

Pour aller plus loin :

• Neozone.org, Ekolution : l’invention d’un panneau isolant en fibre de chanvre, premier matériau positif en carbone, 14.03.2023
• Suisseénergie, Rénovation énergétique. Guide pour les maîtres d’ouvrage, 2022
• The Guardian, J. Plester, « Could hemp be a key tool in fight against climate change? », 24.11.2022
• Espazium, A. Comment, « Du chanvre pour préserver le bâti rural valaisan », 16.11.2021
• Bioactualités, Chanvre : culture et utilisation, 2021

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