Les terres excavées, du déchet à la ressource : l’expérimentation de Cycle Terre

Le métabolisme urbain produit, en Île-de-France, plus de 20 millions de tonnes de déblais chaque année. Lauréat de l’appel à projet national Démonstrateurs industriels pour la ville durable (DIVD) en 2017, l’initiative Cycle Terre expérimente la valorisation des terres excavées en matériaux de construction en terre crue. La chercheuse Agnès Bastin y a consacré une partie de sa thèse, récompensée par la première distinction du prix de thèse sur la ville 2023. Elle revient avec nous sur les enseignements de cette expérience innovante et de son modèle économique.

De la matière aux matériaux © amàco

Quels sont les enjeux de l’émergence d’une filière de construction en terre crue à partir de déblais, dont Cycle Terre est un fer de lance ?

Les terres excavées représentent 60 % des déchets de chantiers franciliens, soit la principale matière solide produite par les activités urbaines. Et la dynamique reste soutenue par de grands projets, comme le Grand Paris Express, qui doit générer environ 43 millions de tonnes de terres excavées. Malgré les filières existantes de réemploi pour les projets d’aménagement ou le comblement de carrières, une grande partie de cette matière vient saturer des centres de stockage de déchets inertes.

Cycle Terre permet d’expérimenter un autre débouché aux déblais franciliens. Son installation à Sevran, à proximité d’une gare du Grand Paris Express, avait pour objet de tester et démontrer la pertinence d’un modèle de production de matériau en terre crue qui soit intermédiaire entre l’artisanat et l’industrie, à partir de terres excavées localement. Ce processus inscrit les terres excavées dans une économie circulaire tout en relocalisant une partie de l’approvisionnement en matériaux de construction des projets urbains.1

Les partenaires Cycle Terre en 2018 et leur positionnement par rapport au circuit des terres excavées. Source : Gouverner le métabolisme : les terres excavées franciliennes. Agnès Bastin,
Éditions du PUCA, 2023, p 88.

Quels sont les produits en terre crue fabriqués par Cycle Terre et leurs usages ?

Il y a de nombreuses utilisations possibles de la terre crue en bâtiment2. Depuis les enduits jusqu’aux techniques porteuses (comme la bauge, le pisé ou encore le bloc de terre compressé – BTC), en passant par le remplissage ou le doublage (terre-paille, torchis). Dans son usage comme enduit ou comme cloison séparative, elle remplace efficacement le plâtre. Et l’on sait que le gypse dont ce dernier est issu est une ressource minérale en tension.

L’un des grands acquis du projet Cycle Terre est d’avoir obtenu 3 ATEx (Appréciations techniques expérimentales) de type A3 auprès du CSTB pour ses matériaux de construction à partir de terres excavées : une ATEx pour les cloisons en panneaux de terre crue, une pour les cloisons Blocs de Terre Comprimés (BTC) et une pour les parements en BTC.

Or, les Atex sont déterminantes pour la commercialisation des matériaux produits par Cycle Terre auprès des maîtres d’ouvrage, souvent réticents à introduire de la terre crue vis-à-vis des assurances. Par ailleurs, la certification des produits par le CSTB coûte plusieurs dizaines de milliers d’euros, sans compter les différentes démarches préliminaires (recherche, tests…).

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© Milena Chessa

Cycle Terre a bénéficié d’un programme européen consacré à l’innovation urbaine. Le modèle économique de Cycle Terre est-il subventionné ?

Sur la partie investissement, oui. Le programme européen “Actions Innovatrices Urbaines” a financé environ 80 % du projet, soit 4,9 millions d’euros. Le modèle économique de la fabrique prévoit un amortissement sur environ vingt ans, une durée largement supérieure à celle attendue dans les industries de la construction. Mais si l’on enlève les coûts d’investissement, dont une part essentielle a couvert la partie Recherche et Développement aujourd’hui aboutie, le fonctionnement de la fabrique est financièrement autonome et ne repose sur aucune subvention.

Les recettes techniques de fabrication des matériaux, le fonctionnement des machines, les types d’analyses des terres à conduire, les expériences de gouvernance… tout cela est aujourd’hui réalisé et capitalisé en open source sur le site de Cycle Terre. Il demeure notamment un enjeu pour la réplication du modèle : le sourcing des terres. C’est-à-dire l’identification de terres propres à entrer dans le processus de fabrication de Cycle Terre.

Comment la fabrique assure-t-elle l’approvisionnement en terre ? Quel est le rôle de l’entreprise ECT, gestionnaire de terres et partenaire du projet ?

Le partenariat avec ECT, membre de la SCIC Cycle Terre4, consiste précisément à la gestion du centre de stockage et de préparation des terres du projet. Mais encore faut-il orienter les bonnes terres vers ce centre ! Car l’espace de stockage y est limité et toutes les terres excavées ne pourraient pas y transiter pour y être sélectionnées… Le volume de terres que Cycle Terre peut traiter – 8 000 tonnes par an – est une goutte d’eau par rapport à ce que gère chaque année l’entreprise – environ 15 millions de tonnes.

Le fond du problème consiste dans l’analyse des terres excavées. Pour leur réemploi classique en aménagement paysager ou leur stockage, seul compte le critère inerte ou non des déblais de chantiers. Il s’agit d’éviter un risque de pollution par lixiviation. Mais pour leur usage comme matériau de construction en terre crue, il faut s’assurer que ces terres soient bien “naturelles”, c’est-à-dire non remaniées, et constituées de “limons de plateaux” pour garantir leurs propriétés architecturales.

Chaîne d’acteurs et traçabilité. Source : Gouverner le métabolisme : les terres excavées franciliennes. Agnès Bastin, Ed. PUCA, 2023, p 124.

Ces analyses de terre ne peuvent-elles pas se faire sur chaque chantier ?

Aujourd’hui sur un chantier, les terres sont considérées comme un déchet. L’objectif des gestionnaires du chantier est de les évacuer au plus vite pour tenir leur calendrier. Souvent, le gisement de terres disparaît donc avant d’avoir pu être analysé. Cycle Terre parvient à s’approvisionner malgré tout grâce à son réseau, notamment celui de l’entreprise ECT, mais le processus d’affectation des terres reste fragile. L’idéal serait de systématiser ces tests pour avoir accès à la ressource. Au cours du projet Cycle Terre, deux possibilités avaient été identifiées : soit au moment de l’autorisation préalable du terrassier qui souhaite se défaire – mais dans un timing très contraint – de ses terres excavées, soit en amont au niveau des études de sols conduites par le maître d’ouvrage bien avant le début des travaux.

Statut des terres et projet de directive européenne sur les sols – En juillet dernier, la commission européenne a publié une proposition de directive destinée à protéger les sols. Cette initiative majeure aura certainement des effets importants sur la gestion des terres excavées. Aujourd’hui, celles-ci sont cadrées par la directive européenne de 2008 relative aux déchets. C’est une affaire à suivre.

À part le sourcing des terres, quels sont les freins à la duplication de l’expérimentation Cycle Terre ?

Le modèle économique expérimenté par Cycle Terre est un modèle de développement territorial qui vise à réintroduire de l’activité productive dans le milieu urbain dense. Il participe à la relocalisation des chaînes d’approvisionnement matérielles, de gestion des déchets et des emplois associés. Il est donc très lié au territoire et à la disponibilité d’un foncier stratégique, souvent réservé aux usages plus lucratifs que sont le logement ou le bureau. Il y a donc un enjeu très fort de politique foncière.

Mais le modèle d’une petite fabrique fixe en zone dense de Cycle Terre n’est pas le seul possible. On peut imaginer des fabriques temporaires sur de gros chantiers, avec des volumes traités qui permettent de rentabiliser l’investissement. Ou encore des structures fixes mais de grandes tailles dans des zones plus périphériques de la ville. Cycle Terre a eu le mérite de tester avec succès une échelle intermédiaire, plus grande que celle de la fabrication usuelle de matériaux en terre crue qui s’opère sur de petits chantiers, de manière artisanale, avec de faibles quantités de terre en jeu.

Toutes les métropoles de France peuvent-elles accueillir ce type d’expérimentation ?

Beaucoup de territoires disposent de ressources locales de sols compatibles avec la construction en terre crue selon différentes techniques. Mais il y a des régions qui ont une culture plus ancrée de l’architecture en terre crue du fait de leur histoire.

C’est le cas de la région lyonnaise avec la tradition du pisé. C’est aussi le cas de la région grenobloise, qui accueille CRAterre5, une équipe pluridisciplinaire et internationale de référence sur la construction en terre.

À la différence de ces territoires, l’Île-de-France n’avait aucune culture du domaine6. Mais elle dispose de nombreux chantiers qui sont autant de gisements de terres excavées sur son territoire. Des terres issues d’excavations profondes où le risque de pollution anthropique est quasi nul. Une transposition à de grandes métropoles, comme Lyon, qui disposeraient d’une activité de chantiers importante, pourrait tout à fait s’imaginer.

Tout en ayant à l’esprit que le milieu de la terre crue est très militant et critique envers l’approche capitalistique et industrielle de la construction métropolitaine. Cycle Terre a bien introduit une mécanisation du processus de production, mais dans le but d’accompagner le travail de l’artisan ouvrier sans s’y substituer.

Pourtant, la contribution à l’économie circulaire d’une utilisation massifiée des terres excavées semble vertueuse en soi ?

Tout dépend de l’usage que l’on fait de ces terres. Leur utilisation dans l’architecture de terre crue constitue un surcyclage7 et a un plus haut degré de circularité car il permet une substitution d’une matière primaire (le béton de ciment) par une matière secondaire (le béton de terre). Les usages actuels les plus classiques de la terre crue permettent parfois de la substitution mais pas toujours. Elles constituent plutôt un sous-cyclage. C’est le cas de la filière de réemploi dans le remodelage paysager, y compris sous sa forme un peu nouvelle de la renaturation de sites – un marché en plein expansion avec le ZAN [zéro artificialisation nette].

Mais surtout, il ne faut pas oublier de questionner l’effet environnemental à long terme de l’excavation en elle-même sur les sols, leurs écosystèmes, l’écoulement des eaux… Et de s’interroger sur la possibilité d’excaver moins : il faut essayer d’imaginer la sortie d’un urbanisme de trous.■

Propos recueillis par Florent Chappel

  1. Cf. Agnès Bastin. (Février 2023). Gouverner le métabolisme : les terres excavées franciliennes , Éditions du PUCA. []
  2. Cf. Dominique Gauzin-Müller, Architecte en terre d’aujourd’hui, France : CRAterre Éditions, Amàco, 2016. []
  3. Une ATEx de type A est valable pour des domaines d’emploi et des systèmes constructifs et peut être utilisée pour l’ensemble des chantiers qui ont recours aux matériaux certifiés. Au contraire, une ATEx de type B n’est valable que pour un chantier donné. []
  4. Cycle Terre a pris la forme d’une société coopérative d’intérêt collectif Cycle Terre en juillet 2020, réunissant dans une gouvernance égalitaire la plupart de ses 13 partenaires clés : la Ville de Sevran, Grand Paris Aménagement, ANTEA Groupe, la Société du Grand Paris, QUARTUS, Joly&Loiret, Compétences Emploi, IFSTTAR, Sciences Po, CRAterre, AE&CC, amàco et ECT. []
  5. CRAterre est une Association et un Laboratoire de recherche de l’École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble. CRAterre rassemble chercheurs, professionnels et enseignants pour œuvrer à la reconnaissance du matériau terre afin de répondre aux défis liés à l’environnement, à la diversité culturelle et à la lutte contre la pauvreté. []
  6. Cf. Agence Joly&Loiret (dir.), 2016, Terres de Paris. De la matière aux matériaux, Éditions du Pavillon de l’Arsenal, Paris, 48 p. []
  7. Le surcyclage désigne la transformation d’une matière considérée comme un déchet en une nouvelle matière ayant une valeur ajoutée et des qualités matérielles supérieures à celle du produit initial. []

OpenEdition vous propose de citer ce billet de la manière suivante :
Revue d'urbanisme Diagonal (29 janvier 2024). Les terres excavées, du déchet à la ressource : l’expérimentation de Cycle Terre. Revue Diagonal. Consulté le 20 juillet 2024 à l’adresse https://doi.org/10.58079/vova


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