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Le biomimétisme appliqué à l’urbanisme : applications, enjeux et freins

Le biomimétisme est un processus d’innovation interdisciplinaire qui consiste à s’inspirer des solutions issues de la nature afin de concevoir des produits ou des services durables et efficaces. Ce processus d’innovation peut s’inspirer des formes, des structures, des matériaux, des processus, du fonctionnement des écosystèmes ou des grands principes de la nature.

Nous rencontrons Eduardo Blanco, Chargé de mission Biomimétisme & Villes Régénératives et Doctorant au CEEBIOS, le centre d’études & d’expertises dédié au déploiement du biomimétisme en France, et au Museum National d’Histoire Naturelle. Quelles sont les missions du CEEBIOS ? Comment le biomimétisme peut-il être employé dans le secteur de la ville ? Quels sont les freins d’adoption du biomimétisme dans le domaine de la ville ? Découvrez les réponses à ces questions dans cet entretien.

Eduardo Blanco

Pouvez-vous présenter le CEEBIOS ainsi que vos missions au sein de cet organisme ?

Eduardo BlancoJe suis ingénieur de l’environnement et urbaniste. J’ai travaillé dans la planification et la programmation des villes auprès de collectivités au Brésil afin d’établir des plans de transition écologique et de développement de mobilités douces. Aujourd’hui au CEEBIOS (https://ceebios.com/), je suis chargé de missions pour les projets biomimétiques dans le milieu urbain, à l’échelle de l’architecture et de l’urbanisme. Donc j’accompagne les membres du CEEBIOS sur ces sujets-là.

Le CEEBIOS est une association avec le but d’accélérer la transition écologique et sociétale par le biomimétisme. Parmi nos activités nous fédérons le réseau des acteurs du biomimétisme en France, nous développons de la recherche scientifique et nous accompagnons nos membres (industriels et institutionnels) dans l’application du biomimétisme dans leurs projets. Dans la thématique de la ville bio-inspirée nous travaillons avec différents types de membres et acteurs de la production de la ville : des promoteurs immobiliers, des cabinets d’architectes, des bureaux d’études et des collectivités. Jusqu’à aujourd’hui nous avons travaillé beaucoup aux côtés de la conception (avec les promoteurs, architectes et paysagistes), mais nous commençons aussi à travailler auprès des porteurs de demande des projets, comme les collectivités, cela nous permet à intégrer le biomimétisme dans les projets urbains lors de leur conceptualisation. Lors de nos accompagnements nous guidons ces acteurs dans l’intégration du biomimétisme dans leurs projets, cela se passe par de la sensibilisation des concepteurs aux principes du vivant, à l’identification des défis techniques et des modèles biologiques pertinents pour faire face à ces défis et aussi à la proposition de solutions bio-inspirées disponibles dans le marché.

Aujourd’hui, avec les acteurs qui sont un peu plus matures sur le sujet du biomimétisme, nous avons monté un groupe de travail restreint avec une dizaine d’acteurs qui souhaitent aller plus loin dans la recherche méthodologique et application du biomimétisme dans les projets urbains : Le Biomim’City Lab.

En parallèle des activités d’accompagnement et animation je développe une recherche doctorale sur l’application du biomimétisme des écosystèmes appliqué aux projets urbains. Je suis hébergé dans le laboratoire CESCO, de science de la conservation et d’écologie, au Muséum d’histoire naturelle et je travaille spécifiquement sur une méthodologie de conception biomimétique pour les quartiers, qui a été formalisée il y a quelques années. Je travaille sur le fonctionnement de cette méthodologie et sur la façon dont elle peut être appliquée dans différents projets. Dans cette méthodologie, on ne va pas s’inspirer d’un organisme spécifique mais d’un écosystème et de son fonctionnement.

Lorsque vous parlez des méthodologies biomimétiques de conception, à quoi cela correspond exactement ?

EB : Ces méthodologies sont des cadres de conception développées dans la théorie. L’idée c’est qu’un porteur de projet/concepteur puisse suivre ces méthodologies afin d’arriver à des résultats écologiques ou environnementaux intéressants.

La méthodologie que j’étudie s’organise en 4 étapes pour s’inspirer d’un écosystème :

  • Diagnostic écologique de l’écosystème préalable/originel du site, avant le projet,
  • Diagnostic écologique du site actuel,
  • Comparaisons entre les deux état de cet écosystème et définition des objectifs écologiques à atteindre avec le projet urbain,
  • Proposition des solutions techniques et stratégies d’aménagement pour atteindre les objectifs.

Toutefois, ces méthodologies sont aujourd’hui dures à appliquer dans le cadre de la production de la ville.

Selon vous, quels sont les freins d’adoption du biomimétisme dans le domaine de la ville ?

EB : Il y a plusieurs freins. Premièrement, il y a la façon dont nous produisons la ville aujourd’hui. Les promoteurs ont généralement des budgets restreints et des délais courts pour produire des projets dans le cadre d’appels d’offres. Cela ne facilite pas la mise en place de projets très innovants. Par ailleurs, les cadres réglementaires peuvent aussi être des barrières à des solutions innovantes. Finalement, les acteurs de la production de la ville ne sont pas encore tous sensibilisés au biomimétisme comme un outil pour la transition, donc il faut travailler à la sensibilisation et développer des méthodologies plus pertinentes et adaptées au contexte actuel.

Selon vous, est-ce-que les acteurs de la ville sont suffisamment sensibilisés au biomimétisme ? Quels sont les moyens pour démocratiser l’approche biomimétique dans le secteur de l’immobilier et du bâtiment ?

EB : Aujourd’hui en France et en Europe, il y a plusieurs acteurs qui s’engagent et qui s’intéressent au biomimétisme. En France nous pouvons citer par exemple Icade et Eiffage qui sont deux grands acteurs engagés sur le sujet depuis quelques années. D’autres acteurs connaissent le concept mais l’utilisent encore peu. Un enjeu important est aussi de sensibiliser les architectes, car peu d’agences sont sensibilisées à ces enjeux et peu comprennent le biomimétisme comme un méthodologie de conception pertinente ou utile. Pour la démocratisation il est important d’avoir des solutions biomimétiques clés en main qui fonctionnent et qu’il est possible d’appliquer rapidement dans les projets sans trop s’engager dans une démarche de R&D. C’est le cas par exemple pour Urban Canopee, les façades bio-inspirées, les façades adaptatives, les nouvelles techniques constructives d’impression 3D bio-inspirées…etc. Aujourd’hui il n’y a pas beaucoup de documentation accessible autour des performances et des retours d’investissement de ce type d’innovations. Ces innovations biomimétiques sont issues de processus de R&D qui ont abouti et qui sont disponibles sur le marché. Il est donc important de continuer ces processus d’innovation, les appliquer dans les bâtiments et travailler au niveau de la documentation des performances de ces innovations. Avec le  Biomim’City Lab nous produisions un état de l’art des projet urbains biomimétiques en France afin de donner un peu plus de transparence à cela.

Selon vous, quelles sont les différences entre un processus d’innovation biomimétique et un processus d’innovation plus « classique » ?

EB : Dans des projets biomimétiques, Il faut s’appuyer sur des connaissances en biologie/écologie auxquelles les acteurs de la ville ne sont pas forcément habitués. C’est pourquoi, il est nécessaire d’avoir des biologistes ou des écologues pour faciliter la compréhension de la nature et pour traduire et guider cette exploration du monde de la biologie, ce qui rajoute de la complexité et rallonge le projet. Ensuite, il faut quelqu’un qui soit chargé de synthétiser ces informations et de jouer un rôle de passeur entre le vivant et l’innovation. Ce rôle-là n’est pas encore très développé. Le langage écologique a besoin d’être traduit pour s’adapter aux différents projets. Il arrive que ce langage soit mal traduit, cela peut donner des projets qui ne fonctionnent pas ou des « projets greenwashing » qui n’ont pas forcément un meilleur impact écologique.

« Dans des projets biomimétiques, Il faut s’appuyer sur des connaissances en biologie/écologie auxquelles les acteurs de la ville ne sont pas forcément habitués »

Quelles sont les différences entre les approches biomimétiques appliquées à l’urbanisme et les approches plus classiques de l’urbanisme ?

EB : Il y a beaucoup de méthodologies, théories et cadres de conception dans l’urbanisme mais la pratique et la théorie sont parfois assez différentes. Aujourd’hui dans un projet urbain, normalement il n’y a pas de méthodologie qui est clairement affichée. Les concepteurs vont utiliser des briques méthodologiques, différentes théories  et ses expériences préalables pour composer leurs projets. Parfois les concepteurs vont aussi s’appuyer sur des cadres de conception certifiables, comme les labels Eco-Quartier et Biodiver’city, pour organiser leur démarche de conception.

Concernant les approches biomimétiques en urbanisme, un diagnostic écologique détaillé nous semble essentiel pour comprendre la logique du modèle duquel on va s’inspirer. Dans la logique des cadres de conception certifiables la certification Living Buiding Challenge (LBC)  et la certification SITES s’en rapprochent. La certification LBC se base sur des notions de régénération pour s’intégrer dans un fonctionnement local, écosystémique, appliqué à l’échelle des bâtiments et du quartier. Cette certification va plus loin que d’autres certifications, mais elle est assez exigeante à mettre en place. Aujourd’hui on essaye d’adapter cette certification au contexte Français. Le CEEBIOS contribue à cela aussi.

« la certification Living Buiding Challenge se base sur des notions de régénération pour s’intégrer dans un fonctionnement local, écosystémique, appliqué à l’échelle des bâtiments et du quartier »

Nous parlons ici des certifications pour les nouveaux projets et les nouveaux bâtiments. Qu’en est-il des bâtiments existants ? Comment intégrer du biomimétisme ou une approche plus durable et écologique dans un bâtiment déjà existant ?

EB :  Aujourd’hui il y a peu de recherches sur le biomimétisme appliqué à la rénovation, mais il y a plein d’opportunités. Déjà je crois beaucoup à la rénovation et à la réutilisation de ce qui est déjà construit pour réduire l’empreinte écologique d’un bâtiment. A l’échelle du bâtiment, il y a aussi beaucoup de solutions biomimétiques « plug & play » disponibles sur le marché, que peuvent être mobilisés lors de la rénovation pour assurer des résultats environnementaux positifs, comme les dalles biosourcées Mogu, à base de mycelium. Il y a par exemple les « nature based solutions » ou solutions fondées sur la nature. Ce sont des stratégies et des technologies vertes et bleues comme les toitures végétalisées, les fermes urbaines, les noues d’infiltration etc, qui peuvent contribuer à la performance du bâtiment, au confort humain et à la protection de la biodiversité. Pour aller plus loin, on peut développer des solutions pour la façade avec des approches biomimétiques, comme par exemple avec des façades adaptatives. On peut citer par exemple HygroSkin, la façade inspiré de la pomme de pin.

Il y a aussi beaucoup d’innovations applicables à l’intérieur des bâtiments qui sont disponibles sur le marché, comme par exemple les moquettes biomimétiques [1] développées par la société Interface. A l’échelle du quartier, des villes et des collectivités, cela demande plus d’organisation et de planification :  Il faut lutter contre les ilots de chaleur urbains, organiser les flux, de personnes, marchandises…, développer de nouvelles mobilités et intégrer plus de biodiversité dans les villes.

[1] Les moquettes biomimétiques s’inspirent du sols des forêts. Les motif non-directionnel permettent une utilisation et un remplacement en fonction des besoins, les dalles peuvent être remplacées individuellement et posées dans n’importe quel sens. Cela prolonge la durée de vie de la moquette en échangeant simplement les dalles abîmées ou usées. Elle s’inspirent aussi du gecko et de ses poils adhésifs pour mettre en place un système de pose de dalles de moquettes qui exclut tout usage de colle.