Agro chanvre / J12

Introduction


Le chanvre est une plante annuelle cultivée depuis l’arrivée des celtes en Europe. Elle était utilisée pour les vêtements, les cordages, la papèterie ou encore l’alimentation humaine et animale…

De la famille des « cannabis sativa », Le chanvre, désigne communément la plante industrielle à faible teneur en THC.  Dans le bâtiment les traces de son utilisation ancienne sont rares à part dans quelques torchis, c’est seulement à la fin des années 80, que le chanvre devint un matériau de construction et d’isolation[1]. Une matière en pleine expansion dans le domaine de l’éco construction et que nous allons découvrir au jour 12 de notre expédition grâce à l’entreprise Agro chanvre basée à Barenton dans le département de la Manche en région Normandie.

[1] Source : isolation écologique / édition terre vivante / Jean-Pierre Oliva


Figure 1 : textures de chanvre © Matières Vives

1 -L‘exploitation du chanvre

1-    a-Définition

Chanvre

“Plante dicotylédone de la famille des Cannabinées, cultivée dans les régions tempérées pour ses fibres textiles”

Chanvre indien

“Chanvre cultivé dans les régions chaudes et dont les fleurs sont utilisées pour préparer le hachisch.”

Il convient de ne pas confondre le chanvre industriel utilisé pour la plasturgie, le bâtiment et l’alimentaire… avec son cousin psychotrope connu de tous : le chanvre indien ou cannabis. Le chanvre industriel étant extrêmement règlementé sa teneur en THC ne peut dépasser une dose de 0,1% contrairement au chanvre indien qui peut aller jusqu’à 15%[2].

Dans sa composition la plante de chanvre connait 5 parties :

-       Les graines de chanvre qui peuvent être désignées sous le nom de chenevis.

-       Les feuilles

-       Les fleurs

-       Les racines

-       Enfin La tige qui peut atteindre un diamètre de 1 à 3cm et une hauteur de 2 à 4 mètres. Usuellement les chanvriers appellent la tige : la paille.

Le chanvre industriel voit depuis ces dernières années une véritable expansion notamment dans le bâtiment suite aux besoins croissants d’isolants alternatifs aux laines minérales. Cette expansion va continuer de croître en cette année 2021 avec l’application de la RE 2020. Nous découvrons ce matériau grâce à Jean Paul Salmon gérant de l’entreprise Agro chanvre

[2]  Source édition Masset, 2008



Figure 2: Planche sur le chanvre, tirée du Kraüterbuch du botaniste allemand Leonhart Fuchs (1543)



Figure 3: Fauchage et mise en andain du chanvre dans l'Aube © http://couleur-chanvre.com/le_chanvre

1-    b- Exploitation agricole

Agro chanvre est en lien avec 60 producteurs dans un rayon de 150km autour de Barenton. La culture du chanvre apporte de nombreux avantages pour les agriculteurs de la région nous explique Guillaume, un des employés de l’Association de producteurs de chanvre de Basse-Normandie présent le jour de notre visite. 

Selon lui, le chanvre est une plante extrêmement simple à cultiver. Elle peut s’adapter face à des conditions difficiles. Elle est capable de pousser à différentes altitudes et ses besoins en eau sont relativement modestes (450 mm/an), ce qui rend son arrosage quasi inutile. En Europe, il ne nécessite pas l’emploi de pesticides et il consomme assez peu d’engrais. La culture du chanvre apporte des gains agronomiques certains, elle laisse un sol propre et ameubli et elle est surtout un excellent précédant à céréales (+3 à 5 quintaux / hectares).

Le chanvre est une plante annuelle. Il est généralement semé entre fin mars et début mai pour être récolté entre août et septembre. Le temps de croissance pour obtenir des fibres de qualité optimale dépend essentiellement du climat (ensoleillement et arrosage).

Aujourd’hui, entre 14 000 et 18 000 hectares sont cultivés annuellement en France et la production devrait croître dans les années à venir (Chanvre industriel, 2019). La France est d’ailleurs le premier producteur d’Europe avec la Lituanie et l’Estonie (figure 4).




Figure 4 : Carte de production de Chanvre en Europe, source https://interchanvre.org/la_culture    
   
1-    c- La paille

C’est la paille de chanvre que nous avons pu observer à notre arrivé sur le site de l’usine. Des balles de pailles amenées par semi-remorques sont pesées sous nos yeux (figure 5) avant d’être stockées sous une halle du site.

Après discussion avec Jean Paul Salmon, La paille est composée de deux constituants valorisables : la chènevotte et les fibres.

La chènevotte, aussi appelée « bois de chanvre », se trouve au centre de la tige. Elle confère à la plante sa rigidité et lui permet de se maintenir, malgré le faible diamètre de la tige et la hauteur atteinte élevée. C’est un des produits que propose l’usine, des granules de chènevotte défibrés en paillette de 5 à 15mm. Elles trouvent de multiples utilisations dans le bâtiment une fois associé à de la chaux : du béton de chanvre permettant d’isoler les murs, les sols voir les rampants des toitures ; également des blocs préfabriqués chaux chanvre sont réalisés par l’entreprise pour isoler les murs.

Les fibres, aussi appelées « fibres libériennes », se trouvent à la périphérie de la chènevotte. Ces fibres sont plus longues que les cellules végétales de la chènevotte. Elles passent par une longue ligne de défibrage et d’affinage avant d’être stockées en vrac ou en rouleau. Elles servent pour tout type d’isolation, toiture, mur, sol…

Enfin Agro chanvre développe aussi de la chènevotte broyée en poudre très fine qui est utilisée pour la réalisation d’enduit ou la plasturgie


Figure 4 : Semi-remorque de paille de chanvre © Matière Vives

Figure 5 :

En bas à droite la chènevotte

En bas à gauche chènevotte fine pour enduit

En haut à droite la fibre de chanvre

En haut à gauche poudre de chanvre pour plasturgie.

© Matière Vives


2- Agro chanvre

2-    a-Présentation

L'entreprise Agro chanvre est située à Barenton dans le Sud Manche. Elle est créée en 2008 par un chef d'entreprise locale, Jean Pierre Salmon, qui est un agriculteur de la région. Aujourd’hui 8 salariés assurent le fonctionnement de l’usine qui transforme annuellement environ 2500 tonnes de paille, un chiffre qui ne cesse de croitre.

L’usine s’implante dans les anciens bâtiments d’une carrière de pierre. D’une surface d’environ 8500 m², le site est composé de deux halles de stockage, d’une halle de transformation d’une partie bureaux et d’une zone de déchets. (Figure 6)

Depuis 12 ans l’entreprise multiplie ses champs d’actions, la plasturgie, la papèterie, l’alimentaire, et plus récemment l’éco-construction. Elle développe plusieurs produits dans le secteur du bâtiment, la Chènevotte LABEL C en C[3], la chènevotte fine, la fibre (ou laine), les briques chaux/chanvre et plus récemment des lames de bardage composite.



[3] LABEL qualité "Chanvre Bâtiment" : Ce référentiel est mis en place par Construire en chanvre. Il garantit aux utilisateurs une chènevotte aux caractéristiques stables. Les principaux critères pris en compte sont la pureté du produit, sa densité, sa granulométrie, sa couleur et le taux de poussières.

Le chènevotte Agrochanvre est labellisée depuis 2016, les couples chaux/chanvre sont validées avec Saint Astier et Tradical. Source : https://www.agrochanvre-ecoconstruction.com/isolation-chanvre-b%C3%A2timent-agrochanvre/ch%C3%A8nevotte-label-c-en-c/


Figure 6 : Carte de l’usine de transformation de Agro chanvre. © Matières Vives


Figure 7 : Photo depuis l’entrée du site de Agro chanvre. © Matières Vives




Figure 8 : Photos de la halle de stockage avant livraison. © Matières Vives


L’histoire de la construction en chanvre a démarré dans les années 80 par l’invention de la canobiote[4] mis au point par un maçon italien Charles Rasetti. La canobiote est une chènevotte recouverte de silicate de soude permettant de rendre le chanvre ininflammable et imputrescible. Ce procédé a été mis en œuvre pour la première fois lors de la réhabilitation de la maison turque à Nogent-sur-Seine, c’est une des premières constructions utilisant le chanvre comme isolant. Dans les années 90, Un artisan va à l’encontre de ce procédé chimique de traitement en proposant simplement de lier la chènevotte avec de la chaux qui permettra de stabiliser le végétal et de la traiter « naturellement » contre les parasites et animaux. C’est le début du béton de chanvre largement utilisé aujourd’hui.

Depuis ces premières expérimentations le matériaux chanvre a grandement évolué notamment grâce à un groupe de professionnel qui ont fondé l’association Construire en Chanvre en 1998[5]. Cette association a pour but de sécuriser la construction en chanvre en proposant des ouvrages de références, des formations aux prescripteurs et artisans, mais surtout en faisant évoluer le cadre réglementaire (Règles Professionnelles, FDES collective).

Ils ont en ce sens mis en place le label « granulat chanvre pour le bâtiment » pour garantir la qualité de la matière première et la validation des couples liant/ chènevotte. Un label dont bénéficie la chènevotte d’Agro chanvre. (label CenC)


[4] Source provenant de l’article « le chanvre au banc d’essai » par Patrick Clauss dans la revue Maison Paysanne de France numéro « conseil en vrac »

[5] Rapport filière chanvre de 2019 par construire en chanvre. https://www.construire-en-chanvre.fr/documents/pdf/communication/rapport_filiere_chanvre_construction_2019-03.pdf

Figure 9 : Dessin de la maison Turque à Nogent sur marne © Matières Vives

2-    b- Chaîne de transformation

Avant de détailler les caractéristiques techniques et économiques des produits de l’entreprise, nous avons réalisé un tour de l’usine avec Guillaume qui nous a expliqué le défibrage mécanique de la paille de chanvre.

La première étape de transformation se fait directement dans le champ après récolte du chanvre, c’est le rouissage, un procédé naturel de macération qui va permettre de séparer plus facilement les fibres du chanvre. Cette étape dure environ 10 jours puis la paille est conditionnée en balle et transportée sur des semi-remorques vers l’usine d’Agro chanvre.

Il est alors temps de séparer les fibres de la chènevotte. C’est tout une chaine de transformation mécaniques qui s’ensuit. (figure 7)

Tout d’abord, la balle de paille est amenée sur un tapis devant une « guillotine ». Il s’agit d’une lame horizontale, actionnée par pression hydraulique, qui sectionne la paille en brins de 30 à 50 cm de long.

Ensuite, La paille tombe sur un tapis incliné qui l’amène dans une chargeuse. Celle-ci permet d’éliminer, par gravité, les cailloux et autres objets indésirables, mais aussi d’étaler la paille en un lit homogène et régulier. Un dispositif d’aspiration permet d’éliminer au fur et à mesure les poussières.

Il s’ensuit un broyage de la paille qui constitue le cœur du dispositif de défibrage. Il peut s’agir d’un ou plusieurs broyeurs à marteaux ou à rouleaux, éventuellement couplés avec des procédés par batteur ou par turbine dont le but est d’éclater la paille, détachant ainsi les fibres de la chènevotte.

Enfin les fibres et la chènevotte sont séparées par des secoueurs et des séparateurs. Un tapis collecteur récupère la chènevotte alors que les fibres restent sur la ligne de défibrage. Une ouvreuse cardeuse, en fin de processus, homogénéise le lit de fibres nettoyées qui est ensuite massicoté pour respecter une norme dimensionnelle par exemple.

Selon le type de produit : sac de chenevotte, chenevotte fine, laine de chanvre… la paille passe plus de temps dans la chaine de défibrage et broyage.





Figure 10: Chaine de transformation du chanvre. © Matières Vives






Figure 11: Photos de la chaine de transformation du chanvre © Matières Vives

2-    c-  Les produits

Le chanvre trouve de multiples usages autre que l’éco construction nous explique Jean-Paul Salmon

-       La plasturgie

-       Le paillage

-       Le mobilier

La paille de chanvre pouvant prendre des formes multiples (en poudre, en fibre, en copeaux) ses usages en sont démultipliés. Ces actions pluridisciplinaires permettent de limiter considérablement les déchets liés à la chaine de transformation de l’entreprise. Toutefois, dans le cadre de cet article, nous nous focaliserons sur les usages en lien avec le secteur du bâtiment.

Un des usages aujourd’hui primordial dans un contexte de réchauffement climatique, est bien entendu l’isolation de nos murs, nos sols, et toits. Le chanvre a une très bonne capacité isolante ce qui en fait un bon remplaçant aux isolants pétrochimiques omniprésents dans le secteur du bâtiment aujourd’hui.

En effet, le chanvre selon sa mise en œuvre va avoir une conductivité thermique proche de la laine de roche conventionnelle (environ 0.040 W/mK) . La laine de chanvre a une conductivité thermique qui varie selon sa composition et son conditionnement de 0.039 à 0.050W/mK, le béton de chanvre quant à lui a une conductivité d’environ 0,085 W/mK. Encore une fois cette donnée peut varier suivant la mise en œuvre du béton de chanvre qui peut être réalisée en bloc chaux chanvre comme les blocs « agglo chanvre », ou en projeté dans un coffrage bois ou métallique.

Notons que l’épaisseur du composant fait grandement varier la résistance thermique de l’isolant. On parle alors de R de formule R = e / λ qui est le facteur retenu dans les calculs de déperdition thermique. Voir le tableau comparatif des R du chanvre et d’autre isolants (figure 8)

Si la capacité isolante du chanvre rentre largement en concurrence avec les isolants pétrochimiques, certains ne peuvent s’empêcher de voir cette isolant biologique comme « trop cher ».

Toutefois, son prix fourni posé n’est que légèrement supérieur à de la pose de laine de roche conventionnelle (figure 8). De plus, il convient de rappeler que la RE2020 a pour fer de lance de diminuer les consommations énergétiques et l’impact Carbonne du bâti en analysant notamment le cycle de vie des matériaux et leurs dégagements en CO2.

Un combat qui a commencé avec l’expérimentation E+C- (energie + carbone-) et qui s’est concrétisé avec la loi ELAN[6] publiée en 2018 qui est venue pour la première fois parler de la performance environnementale des bâtiments. Avec cette loi, tout ce qui n’était finalement qu’une expérimentation, une ambition de progression s’est concrétisée avec notamment la partie sur la capacité de stockage de carbone des matériaux.

Cette nouvelle RE intègre en son cœur ces expériences passées en appuyant sur l’importance de l’utilisation des matériaux biosourcés.

La filière du chanvre et du bio sourcé en général se préparent donc, à cette demande croissante en s’organisant et se regroupant dans des associations comme Construire en chanvre pour créer des Fiche de Déclaration Environnementale et Sanitaire (FDES) collectives, et justifier du dégagement et stockage carbone de leurs produits.

Construire en chanvre et Agro chanvre, travaillent également pour développer certain des produits comme le béton de chanvre et de justifier de sa bonne tenue au feu (M0 incombustible), de sa bonne capacité acoustique mais également de son caractère imputrescible.[7]


[6] ELAN, une loi pour l'évolution du logement, de l'aménagement et du numérique. Source : 1 https://www.actu-environnement.com/ae/news/Batiments-neufs-loi-Elan-reglementation-environnementale-2020-32472.php4

2 https://www.gouvernement.fr/action/elan-une-loi-pour-l-evolution-du-logement-de-l-amenagement-et-du-numerique#:~:text=EN%20Fermer-,ELAN%2C%20une%20loi%20pour%20l'%C3%A9volution%20du%20logement%2C%20de,l'am%C3%A9nagement%20et%20du%20num%C3%A9rique&text=%C3%89labor%C3%A9e%20en%20partant%20du%20terrain,S%C3%A9nat%20le%2016%20octobre%202018.


[7] Pour plus d’information technique sur le chanvre nous vous invitons à lire le Rapport Filière chanvre construction de 2019 : https://www.construire-en-chanvre.fr/documents/pdf/communication/rapport_filiere_chanvre_construction_2019-03.pdf


Figure 12: Tableau comparatif de différents type d’isolant. © Matières Vives













Figure 13: Photos des produits d’éco-construction commercialisés par Agro chanvre
-Laine de chanvre
-Chenevotte fine pour enduit
-Balle de chenevotte pour béton de chanvre par exemple
-Brique Agglo chanvre
-Exemple de mise en oeuvre, maquette réalisée par Agro chanvre

Photos © Matières Vives

3- Le chanvre en architecture


Le chanvre et notamment le béton de chanvre offrent de nombreux avantages techniques notamment dans la réhabilitation de notre patrimoine ancien.

Conjuguant les qualités du chanvre et de la chaux, il assure une isolation répartie de la construction, réduisant significativement les ponts thermiques. Les parois en chanvre assurent une respiration saine et naturelle, évitant l’effet « boîte étanche ». Également, l’inertie apportée par les transferts hygrothermiques au sein de la paroi améliore les conforts d’été et d’hiver. Le béton de chanvre permet d’atteindre les objectifs énergétiques les plus ambitieux, sans surenchère particulière au niveau de l’épaisseur des parois.

Un bon exemple de réhabilitation et d’isolation en béton de chanvre est le bâtiment primé au Fibra Award [8] 2019 de Dumont Legrand Architectes à Paris.

Cette réhabilitation « bas carbone » d’un immeuble du XVIIIe siècle voit ses parois intérieures en moellons complétées par une isolation de 10 cm en béton de chanvre. L’intérieur est ensuite fini d’un enduit à la chaux et l’extérieur d’un enduit chaux chanvre. 


[8] Fibra Award : Premier prix mondial des architectures contemporaines en fibres végétales. https://www.fibra-award.org/?lang=fr





Figure 14: Réhabilitation et extension d'un immeuble du XVIIIeme siècle.

Architecte: Dumont Legrand Architectes Photo: Cyrille Weiner


D’autres projets en béton de chanvre sortent de terre et tentent de revoir les procédés de construction actuels. C’est Jean Paul Salmon qui nous a parlé d’un projet à Noyal sur vilaine qui s’est vêtu de panneau de façade préfabriqués en béton de chanvre bois. Pour ce projet Agro chanvre a fourni de la chènevotte et l’entreprise LB Eco Habitat a mis en œuvre le béton de chanvre.  

Ce bâtiment tertiaire de 27 m de long et 16 m de large est constitué de 31 panneaux de hauteur d’étage (3,50 m) dont la largeur varie de 1,50 m à 5 m. Les architectes Koutev Architecture et Can Ingénieurs Architectes ont pensé ce projet en lien avec charpentier et fabricant de chaux BCB afin de réaliser ces panneaux préfabriqués. Chaque élément est constitué de montants en bois formant l’ossature secondaire. Cette dernière est ensuite fixée sur des panneaux de fibre de bois de 6 cm d’épaisseur destinés à assurer un complément d’isolation par l’extérieur du bâtiment. Des précadres en mélèze intégrés aux panneaux accueillent les menuiseries. Du béton de chanvre est ensuite projeté entre les ossatures complétant le panneau préfabriqué.

Les avantages du préfabriqué ne sont plus nouveaux, ici les panneaux ayant été préfabriqués pendant la réalisation de la structure du bâtiment, le gain de temps sur le chantier fut estimé à trois semaines pour un bâtiment de 28 mètres de long. De plus les acteurs du chantier ont apprécié la réduction des nuisances et la qualité constante des panneaux grâce à la préfabrication en atelier, plus facile, à températures constantes, sans compter le confort des opérateurs.







Figure 15: BÂTIMENT DE BUREAUX POUR TRIBALLAT. Architecte Koutev Architecture (Architecte mandataire Études) et CAN Ingénieurs Architectes (co-traitant Études et mandataire travaux)

Conclusion / Regard critique :


Le chanvre est en pleine expansion et l’usine d’ Agro chanvre voit les demandes augmenter significativement. Ce matériau permet en effet des mises en œuvre multiples et s’adapte parfaitement à la rénovation thermique et la réhabilitation. Cette fibre possède de nombreuses caractéristiques tout à fait intéressantes dans nos construction neuve ou ancienne, tellement intéressante que Jean Paul Salmon craint bientôt ne plus pouvoir répondre à la demande grandissante.

Les zones de culture de chanvre restent encore minimes en France comparé aux zones de culture de blé et autres céréales. Ainsi, selon nous son utilisation doit être faites en fonction de la nature du projet, de sa localisation et des ressources disponibles à proximité. La RE 2020 peut conduire à une surutilisation du « biosourcé pour le biosourcé", en faisant oublier la mise en perspective avec un contexte et une situation.

Il est évident que le chanvre a de nombreuses qualités et c’est dans cet esprit que nous tenterons de l’utiliser dans de futurs projets.



Figure 16: Schéma explicatif d’une mise en oeuvre en granit. © Matières Vives

Merci à Jean Paul Salmon et à Guillaume pour nous avoir transmis une part de leurs connaissances.



Pour plus d’informations, site internet d’Agro Chanvre
https://www.agrochanvre-ecoconstruction.com/