Le bois est l’un des tout premiers matériaux que l’homme a utilisés pour ses différentes activités, de la construction à la production d’ustensiles du quotidien, en passant le transport fluvial et terrestre. Sa production est en constante augmentation depuis des milliers d’années. En 2019, 3966 milliards de m³ de bois rond ont été produits, contre seulement 1827 d’acier, par exempleOrganisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture.. En 2021, le bois est toujours un matériau qui a le vent en poupe, aussi bien par son côté pratique qu’en raison de la montée des investissements durables.
Comment fait-on pour obtenir du bois transparent?
Le bois se compose principalement de lignine et de cellulose, deux éléments qui donnent couleur et opacité au bois. D’une part, la lignine absorbe la lumière, et les chromophores — des composants activés par la lumière — lui donnent sa couleur marron typique. D'autre part, la cellulose affiche une structure comparable à des tubes creux qui contiennent de l’air et dispersent la lumière, ce qui limite la transparence.
Depuis longtemps, des chercheurs cherchent à supprimer la lignine en la remplaçant par un matériau résineux, comme l’époxy. Mais cette manipulation fragilise le produit et le processus implique l'utilisation de quantités élevées de produits chimiques et d’énergie, ce qui est paradoxal quand on cherche à mettre au point un matériau plus durable et respectueux de l’environnement.
Récemment, une étude menée par des chercheurs de l’université du Maryland a montré qu’il est possible de créer du bois transparent grâce à un produit chimique simple, le peroxyde d’hydrogène. Ce produit régulièrement utilisé dans les teintures pour cheveux est capable de modifier les chromophores en changeant leur structure. Ainsi, ils n’absorbent plus la lumière et, par conséquent, ne donnent plus au bois sa couleur marron.
Au contact du peroxyde d’hydrogène, le bois prend une couleur blanche, que l’on appelle bois blond. Il faut alors lui appliquer le matériau résineux que nous avons évoqué plus haut. Celui-ci, en pénétrant dans la cellulose, la rend transparente, un peu comme du papier absorbant devient transparent quand on le mouille. En outre, quand le bois subit ce processus, il devient plus solide et résistant que le verre traditionnel.
Efficacité et durabilité, les deux principaux avantages du bois transparent
Si les scientifiques cherchent comment rendre le bois transparent, c'est afin de remplacer le verre, dont les retombées sur l’environnement sont considérablement plus élevées. Et les avantages ne s’arrêtent pas là. En effet, la capacité d’isolation thermique du verre est moins élevée, ce qui en fait la principale cause de pertes de chaleur et d’énergie. Ainsi, selon des calculs de l’Agence européenne pour l'environnement (AEE), 30% des pertes d’énergie proviennent des fenêtres, 25% des murs et de 2% des solsEuropean Environmental Agency, Air Quality Report, 2016..
Le bois quant à lui est reconnu pour sa capacité naturelle d’isolation thermique et acoustique. Dès lors, si les scientifiques parviennent à leurs fins, le bois pourrait remplacer les doubles-vitrages tellement indispensables dans les grandes villes.
Selon un rapport du département de l’Agriculture des États-Unis, la fabrication de verre dans le secteur du bâtiment entraîne l’émission annuelle de 25 000 tonnes de CO2 dans l’atmosphère. Le Gouvernement du Pays basque espagnol s’appuie quant à lui sur une étudeGobierno Vasco, "MADERA Y CAMBIO CLIMÁTICO, Análisis del ciclo de vida de la madera como material alternativo", 2009. pour indiquer qu’une fenêtre de bois génère 45% d’émissions en moins qu’une fenêtre de polychlorure de vinyle (PVC) et 47% de moins que l’aluminium. Ainsi, nous pourrions nettement réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Par ailleurs, une étude de 2016Mingwei Zhu, Tian Li, Chelsea S. Davis, Yonggang Yao, Jiaqi Dai, Yanbin Wang, Feras AlQatari, Jeffrey W. Gilman, Liangbing Hu, Transparent and haze wood composites for highly efficient broadband light management in solar cells, Nano Energy, Volume 26, 2016, Pages 332-339, ISSN 2211-2855. a démontré que la lumière ne se dispersait pas de la même manière en traversant du bois transparent, et que si on en plaçait au-dessus d’un panneau solaire, l’efficacité de celui-ci augmentait de 18%, une hausse qui pourrait atteindre 30% selon les experts.
Les progrès annoncés par cette nouvelle étude sont cruciaux, car ils pourraient permettre de réduire les coûts, la pollution et d’améliorer les résultats. Il sera peut-être même possible d’intégrer ce matériau révolutionnaire dans la construction et l’ingénierie plus rapidement qu’on l’imagine.
