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ConTech : 10 technologies pour rendre le secteur de la construction plus durable

By Early Metrics Team - 17 juin 2022

L’industrie du BTP est un secteur placé en première ligne des objectifs pour la neutralité carbone fixés par l’UE à horizon 2050. En effet, le secteur du bâtiment et celui de la construction génèrent ensemble près de 40% des émissions mondiales de CO2. La fabrication et le transport des matériaux de construction, le gaspillage et les déchets de chantiers, la dégradation des parcs immobiliers et la surconsommation énergétique des bâtiments… Nombreuses sont les sources d’émissions de carbone de cette industrie perçue comme conservatrice et peu productive. Alors, comment rendre la construction plus durable ? La solution se trouve-t-elle dans la ConTech ?

De la rencontre entre les technologies de l’industrie 4.0 et le secteur de la construction pourrait bien naître la solution. D’après le fonds d’investissement Cemex Ventures, 4,5 milliards de dollars ont été investis dans des startups de la ConTech en 2021 – soit trois fois plus que l’année précédente. Ce chiffre illustre le dynamisme du secteur, mais aussi une prise de conscience de la nécessité de son renouvellement. Dès lors, comment les nouvelles technologies impacteront la durabilité du secteur de la construction ? Qui sont les startups à la manœuvre ? 

Voici 10 innovations permettant d’adresser un grand chantier : celui du verdissement de l’une des industries les plus polluantes de la planète. 

1) Les technologies de réduction et de recyclage des déchets de chantier

D’après un rapport de l’Environmental Protection Agency, le secteur mondial de la construction engendrera 2,2 milliards de tonnes de déchets d’ici 2025. Pire encore, pas moins de 30 % de tous les matériaux de construction livrés sur un chantier typique peuvent finir en déchets. L’UE a ainsi fixé par directive l’objectif de 90 % de valorisation des déchets du BTP à horizon 2025. 

Plusieurs initiatives digitales ont alors émergé pour faire face à cette problématique. L’application Waste Marketplace, conçue pour les chefs de chantiers, leur permet de choisir le meilleur prestataire de proximité pour revaloriser leurs déchets à moindre coût. La startup Néolithe quant à elle transforme les déchets, même non-recyclables, en pierre pour la construction grâce à la fossilisation. Enfin, Optimiz Construction (notée par Early Metrics) minimise les chutes de ferraillage grâce à la combinaison d’un algorithme d’optimisation de découpe et du Lean Construction. 

2) La ConTech pour des matériaux plus durables

À eux seuls, le béton, l’acier et l’aluminium sont responsables de 23 % des émissions de CO2 mondiales, utilisés pour une grande partie dans le secteur de la construction. Ainsi, de nombreuses initiatives ont vu le jour afin de concevoir des alternatives durables au ciment et autres matériaux traditionnels de construction. 

Plusieurs d’entre elles sont à l’initiative de startup notées par Early Metrics. Carbicrete développe par exemple un béton sans ciment, remplacé par des scories d’acier, et négatif en carbone grâce à un procédé de polymérisation au CO2. Néolitik conçoit des dalles et des pavés alternatifs au béton fabriqués à partir de matières premières recyclées. Basilik Concrete a mis au point une technologie conférant au béton des vertus autocicatrisantes, améliorant alors la durée de vie des bâtiments. La société Technocarbon quant à elle développe des matériaux composites bas carbone, plus légers et plus solides que le béton et l’acier.

3) Les systèmes de vitrage innovants

En parallèle du développement de ces matériaux de construction plus durables, d’autres technologies ont vu le jour permettant d’améliorer les propriétés thermiques des matériaux du bâtiment. C’est le cas de la startup Brite Solar, placée dans le top 30 % des startups notées par Early Metrics en 2020. Elle a déployé une nanotechnologie dite électrochromique intégrée aux vitres des bâtiments, permettant de produire de l’énergie et d’optimiser sa conservation selon la luminosité extérieure. Nous pouvons également citer l’exemple d’Immoblade. Cette startup s’est spécialisée dans la protection solaire des vitrages grâce à une technologie passive, permettant d’optimiser la température d’un bâtiment quelle que soit la saison.

4) Les technologies de capture de CO2

De plus en plus, la capture et le stockage du carbone (CSC) deviennent une option de premier plan pour réduire les émissions de CO2 liées à la fabrication des matériaux de construction ou provenant des bâtiments

Parmi notre base de startups notées, la société canadienne Carbon Upcycling Technologies fabrique des additifs pour le béton grâce à un procédé de conversion du CO2 sous forme gazeux en poudre solide. En dehors, Blue Planet Systems combine le CO2 capturé depuis diverses sources d’émission avec le calcium provenant de déchets de chantier pour fabriquer des agrégats synthétiques et durables. Enfin, la société finlandaise Soletair Power développe un système de ventilation qui capture le CO2 présent dans l’air, le converti en méthane synthétique et le réutilise en tant que ressource énergétique verte pour diverses applications.

5) L’impression 3D dans la ConTech

Dans le secteur de la construction, l’impression 3D présente également de multiples avantages écologiques. Tout d’abord, elle met fin à la production manufacturière, et donc au transport polluant de marchandises et à leur acheminement sur site. Reposant sur une méthode de superposition de couches, l’impression 3D ne nécessite ni découpage, ponçage ou fraisage, diminuant drastiquement les déchets générés. Enfin, les matériaux utilisés sont bien souvent recyclables ou biodégradables. 

La société française XtreeE est spécialiste et précurseur de l’impression 3D à grande échelle d’éléments architecturaux, d’infrastructures ou de mobilier. Autre exemple, Batiprint3D utilise cette technologie pour produire des structures en béton et des isolants de façade, tout comme la startup Etesias, spécialisée dans la création d’éléments préfabriqués en béton armé. 

6) IoT et smart buildings 

Alors que les coûts du gaz et de l’électricité grimpent en flèche et que la sobriété énergétique devient une nécessité, de plus en plus d’objets connectés ont été pensés pour optimiser notre consommation d’énergie. 

La startup suisse Ledcity est un exemple de startups notées dans ce domaine. Elle développe un système d’éclairage autonome pour réduire de 80 % la consommation d’énergie de l’éclairage. La société Ween quant à elle développe un thermostat qui ajuste tout seul la température d’un logement selon les habitudes de ses occupants. Infogrid développe une plateforme de visualisation et de restitution de données (température, qualité de l’air, fuites, taux d’occupation…) récoltées grâce à des capteurs placés dans tout le bâtiment. D’autres sociétés, comme la startup E-nno, traitent les données recueillies via des algorithmes de machine learning. Résultat : le système apprend et s’adapte durant 3 mois, puis livre des recommandations adaptées pour optimiser la consommation énergétique du bâtiment

7) Drone et robotique 

Les robots 

Depuis quelques années, les ouvriers sont assistés par de nouveaux compagnons sur les chantiers pour les tâches dangereuses et chronophages : les robots. Ces derniers présentent de nombreux avantages évidents en termes de baisse des coûts de production, de gain de productivité et de réduction des délais. Mais ils cachent également des vertus moins flagrantes en termes d’impact environnemental. 

Qu’il s’agisse de bras télécommandés, de démolisseurs ou de robots maçons, la plupart de ces machines contribuent à réduire la production de déchets de chantier en standardisant et en optimisant la consommation de ressources. La startup française Paint’Up, notée par Early Metrics, propose une solution robotisée d’application de peintures sur les façades des bâtiments en utilisant la quantité optimale de produits nécessaire. 

Les drones

L’adoption de drones dans le secteur de la construction présente bien des avantages environnementaux. Ils représentent une solution idéale pour l’inspection de zones difficiles d’accès ou risquées, la prise de mesure, le suivi ou le monitoring de chantiers. Dès la phase de planification, des drones peuvent être déployés pour réaliser des captures aériennes, évitant ainsi le dépêchement sur site d’engins de mesures et d’ouvriers, et les émissions de CO2 associées. Utilisés comme outil de suivi et d’inspection des chantiers, comme ceux développés par la startup israélienne SiteAware, les drones permettent de détecter les malfaçons au bon moment, réduisant les risques de démolition, de retard et de production de déchets.

Enfin, ces engins rendent possible la réalisation de bilans thermiques, bien plus rapides et précis que ceux effectués depuis le sol. Skydrone par exemple effectue des cartographies thermiques par drones équipés d’une caméra infrarouge, afin de visualiser rapidement les informations liées à l’humidité à la déperdition de chaleur. 

8) Les jumeaux numériques : BIM et BOS 

Le Building Information Modeling (BIM), avatar vivant du bâtiment, promet de fortement contribuer à l’amélioration de l’empreinte écologique du secteur de la construction. Défini comme un processus de transposition numérique des informations relatives à un bâtiment, cette maquette digitale permet à tous les protagonistes de gérer, de modifier et de partager simultanément des données, et ce tout au long de la vie de l’ouvrage. À côté du BIM se développe aujourd’hui le Building Operation System (BOS). Ce système d’exploitation permet de croiser les données du BIM avec diverses sources de données complémentaires. Certaines peuvent être obtenues via des capteurs sur la structure physique (lumière, température, consommation d’énergie, humidité) ; d’autres en provenance de logiciels, de simulations thermiques ou de calcul de bilan carbone par exemple. 

Ainsi, BIM et jumeau numérique permettront à l’avenir de visualiser des diagnostics de performance énergétique sur une maquette digitale, et de bénéficier d’un formidable outil collaboratif d’aide à la décision. 


Pour l’illustrer, la startup Sitowie a développé une solution de maintenance prédictive des bâtiments basée sur un jumeau numérique (BIM). Ce dernier est couplé à une plateforme SaaS exploitant des données climatiques, de qualité des matériaux utilisés, de maintenance et d’usage, pour déterminer comment le bâtiment vieillira.

9) Les énergies vertes urbaines

Depuis quelques années déjà, il n’est désormais plus si rare de trouver des panneaux solaires sur le toit de lots d’immeubles. Néanmoins, l’esthétique reste encore un sujet de débat, et la production d’énergie insuffisante à garantir l’indépendance énergétique et la neutralité carbone du bâtiment. Heureusement, des innovations qui parviennent à combiner performances et intégration au paysage urbain

Nous pouvons citer l’exemple de Power Roll, qui s’est placée dans le top 5 % des startups notées par Early Metrics. Cette startup britannique développe un film photovoltaïque ultra-fin, léger et recyclable. Cette technologie, basée sur le dépôt d’électrodes dans des micro-rainures, permet d’intégrer discrètement ces « tissus architecturaux » aux bâtiments. De même, la société suisse Solaxess s’est spécialisée dans la fourniture de films solaires nanotechnologiques esthétiques aux maîtres d’ouvrage et architectes. Plats, courbés, flexibles ou colorés, la startup personnalise ses produits selon le besoin des clients. Enfin, la société française Unéole s’est, elle, donnée pour mission de développer le mix énergétique en zone urbaine. Elle associe l’éolien urbain et le photovoltaïque au sein d’une plateforme d’énergie mixte : solution plus rentable, plus équilibrée (fonctionne jour et nuit) et bas carbone. 

10) L’utilisation de la blockchain dans la ConTech

Alors que les cas d’usage de la blockchain ne cessent de se multiplier, le secteur de la construction pourrait vraisemblablement bénéficier de cette technologie pour accélérer sur le plan écologique. 

Aujourd’hui, il n’existe aucun moyen unique de suivre les matériaux de construction tout au long du cycle de vie d’un bâtiment. Des données concernant la provenance, la production, l’état et les options de recyclage peuvent alors être perdues. La blockchain pourrait faire office de véritable « passeport » pour documenter et suivre les matériaux de construction à toutes les étapes de leur cycle de vie. Les informations sur chaque matériau seront inscrites dans la blockchain et accessibles à tous les membres du réseau. Cette technologie permettra alors aux promoteurs de réaliser un diagnostic environnemental fiable, de mettre en place un plan de recyclage adapté à la composition du produit, et de vérifier la provenance des matériaux pour un sourcing plus éthique et transparent. 

Dans l’écosystème français, certaines startups à l’instar de Tilkal dans l’agroalimentaire, commencent à utiliser les propriétés de la blockchain pour répondre aux enjeux de traçabilité auxquels se confrontent plusieurs filières industrielles. Il ne fait nul doute que ce type de solutions couvrira également à l’avenir le secteur de la construction. 

Feu vert pour la croissance de la ConTech

La pandémie de covid-19 a fortement accéléré l’adoption de nouvelles technologies dans le secteur de la construction, tout en mettant en lumière les efforts colossaux à accomplir pour réduire l’impact environnemental de cette industrie. À l’instar des 10 innovations présentées, il existe désormais une multitude de technologies destinées à verdir le secteur de la construction. Toutefois, leur adoption par les acteurs du secteur reste freinée par plusieurs obstacles. Les investissements initiaux sont souvent plus coûteux, la quantité de matériaux durables disponible demeure insuffisante, et le cadre réglementaire s’avère assez mouvant. De l’autre côté, l’écosystème de financement des startups de la ConTech doit encore se structurer pour soutenir les investissements parfois lourds nécessaires à leur développement. Si les fondations d’une industrie de la construction durable ont été posées, plusieurs briques sont encore à apporter pour atteindre les objectifs de neutralité carbone fixés par l’UE. 

Par Nathan Abecassis, Analyst chez Early Metrics

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