Les nouvelles exigences en matière de construction stimulent l’innovation
La demande de nouvelles structures, bâtiments et logements se poursuit sans relâche. Cela met inévitablement une pression sur la main-d’œuvre et les matériaux nécessaires, ces derniers ayant un impact environnemental énorme. L’industrie du ciment / béton est à elle seule responsable de 5 à 8% des émissions anthropiques mondiales.
L’impression 3D concrète (3DCP) permet de relever simultanément les deux défis ci-dessus. L’approche repose sur la création d’une conception numérique, qui est utilisée pour demander à un imprimeur de produire une structure. Le logiciel prend en charge la conception des structures et la conversion du modèle pour l’impression, tandis que des matériaux sont en cours de développement qui sont optimisés pour les applications d’impression. Le résultat est:
- Réduction de l’utilisation des matériaux
- Moins de demande de main-d’œuvre
- Réduction des coûts de construction.
3DCP peut être appliqué à la fois à la construction préfabriquée et sur site, et certaines entreprises appliquent également une approche combinée. Les imprimantes elles-mêmes sont soit détenues et exploitées par le fabricant, soit vendues aux utilisateurs finaux qui exploitent les systèmes. 3DCP va-t-il révolutionner l’industrie de la construction?
Les fournisseurs de systèmes se sont étendus de manière silencieuse à l’échelle mondiale
COBOD est l’un des principaux fournisseurs d’imprimantes 3DCP et est à l’origine du premier bâtiment imprimé en 3D en Europe. Nous avons discuté avec le fondateur, Henrik Lund-Nielsen, de la manière dont l’entreprise a développé ses solutions en réponse au potentiel du marché de l’impression grand format. L’entreprise n’exécute pas de projets, mais la technologie est fournie aux clients qui sont libres de se procurer leurs propres matériaux disponibles localement. Fournisseur mondial de coffrages, PERI a vu le potentiel de l’entreprise et est devenu actionnaire minoritaire en 2018. COBOD s’est depuis développé sur de nouveaux marchés et a élargi son application. La deuxième itération de la technologie lancée en 2018 a été utilisée pour imprimer les premiers bâtiments de 2 et 3 étages en Europe en 2019 et 2020, respectivement. De plus, en juin 2020, COBOD s’est associé à GE Renewable Energy et LafargeHolcim pour co-développer des tours d’éoliennes imprimées en 3D. Les turbines augmenteront la production d’énergie renouvelable tout en abaissant le coût actualisé de l’énergie et en optimisant les coûts de construction. COBOD a doublé ses revenus d’une année sur l’autre en 2020 et les prises de commandes pour 2021 représentent déjà le double de celles de l’année dernière. Henrik a expliqué comment: «Il semble que nos nombreux grands clients multinationaux donnent au marché la confiance dans la nouvelle technologie que nous fournissons et en nous en tant que fournisseur crédible.»
Un autre fournisseur européen, Construction CyBe propose une imprimante fixe pour les applications hors site ou préfabriquées, et une imprimante mobile pour la construction et le préfabriqué. CTG s’est entretenu avec Berry Hendriks de CyBe qui a expliqué comment les technologies, y compris 3DCP, sont essentielles pour faire face aux pénuries de main-d’œuvre et de logement, mais des défis à l’adoption demeurent. CyBe a adopté une approche pour développer une solution complète comprenant des logiciels, du matériel et des matériaux. De plus, en raison du manque de connaissances, CyBe a créé sa propre académie et ses propres opérations de sous-traitance. Berry a déclaré: « Il ne s’agit pas seulement de la technologie, il est nécessaire d’éduquer les gens, d’innover également dans les procédures et les processus. » L’entreprise compte désormais des clients dans le monde entier et est autonome.
Basé à Paris XtreeE présente de nombreuses similitudes avec CyBe. La société fournit une solution système complète avec du matériel, des logiciels et des matériaux pour la construction et le préfabriqué. Nous nous sommes entretenus avec le co-fondateur, Jean-Daniel Kuhn, qui a expliqué comment la combinaison de nouvelles techniques de conception et de production est essentielle et réduit considérablement la consommation de matériaux et pour XtreeE. «L’impression 3D n’a vraiment de sens dans la construction que si la façon dont les projets sont réalisés est repensée. Pour cette raison, XtreeE Studio travaille en étroite collaboration avec les architectes et les ingénieurs pour repenser les éléments en béton. » Parallèlement, l’entreprise collabore avec des producteurs de matériaux, notamment via le Projet Wool2Loop, pour incorporer des matériaux tels que des géopolymères et des agrégats recyclés moins émissifs. Créée en 2015 avec le soutien de Vinci Construction, la société a levé des fonds et renouvelé un partenariat de développement et de marketing avec Lafarge en mars 2021.
Les nouveaux entrants opèrent tout au long du cycle de construction
Au cours des derniers mois, les innovateurs de 3DCP ont attiré d’importants cycles de financement – nécessaires car de nombreux nouveaux entrants opèrent tout au long du cycle de construction. Bâtiments puissants en est un exemple. Les logements de la société sont créés avec une coque extérieure lambrissée imprimée en 3D tandis que certains éléments sont préfabriqués dans l’usine de production de la société à Oakland. L’innovation des matériaux reste également un thème clé. L’entreprise a inventé un matériau composite thermodurcissable exclusif appelé Light Stone Material (LSM) dans le cadre de ses efforts pour réduire la dépendance de l’industrie de la construction résidentielle au béton et à l’acier. La société a levé un tour de table de série B de 40 millions de dollars en février 2021 qui sera utilisé pour augmenter la capacité de production avec une automatisation accrue et pour développer sa plate-forme B2B pour les développeurs avec la durabilité comme objectif principal.
Un autre innovateur 3DCP attirant les investissements est ICÔNE, encore une fois un fournisseur de maisons avec un accent sur les matériaux exclusifs. ICON a développé son propre mélange à base de ciment Portland qui permet d’imprimer rapidement des maisons. La société a levé un tour de table de série A de 35 millions de dollars en août 2020 avec le financement destiné au développement de produits et à l’embauche dans les départements de robotique, de construction hors planète, de science des matériaux, de génie logiciel, d’architecture, de science du bâtiment et d’exploitation. L’investissement porte le financement total depuis son lancement à 44 millions de dollars.
Gardez un oeil sur
L’impression 3D dans la construction ne s’arrête pas au béton. De nouvelles approches et innovations de matériaux telles que celles en cours de développement par Technologie de branche valent le détour. La méthode d’impression de la société permet au matériau de se solidifier dans un espace ouvert, créant une matrice de polymère dans pratiquement toutes les formes. Branch a annoncé un tour de série B de 11 millions de dollars en décembre 2020 pour soutenir la commercialisation de son processus d’impression 3D composite de fabrication cellulaire.
Du béton aux composites, l’optimisation de la technologie, des matériaux et de la conception contribuera à rationaliser les processus de construction et à augmenter l’efficacité des matériaux. Si l’ampleur des récentes expansions et investissements est quelque chose à dire, l’impression 3D a le potentiel de révolutionner l’industrie de la construction.
