Béton haute performance inspiré des habitats marins

Innovation : Industrie

ECOncrete Tech LTD.

2020

Image: MAURICIO SANTOS / Unsplash / CC BY SA - Attribution Creative Commons + Partage dans les mêmes conditions

Maintenir la biodiversité

Plus la quantité de variation génétique et d'espèces dans un écosystème est grande, plus cet écosystème est résistant aux perturbations. La variation des écosystèmes à travers la Terre contribue également à la résilience de la Terre aux changements imprévisibles. Cette variation s'appelle la biodiversité. Étant donné que les systèmes vivants se font concurrence pour des ressources rares, le maintien de la biodiversité implique la création de conditions permettant à une grande variété d'espèces de coexister et de se reproduire avec succès. Par exemple, dans une zone humide, il existe différents types de végétation. Cette diversité se traduit par une mosaïque complexe de microenvironnements, car les types de végétation modifient les flux d'air, les régimes lumineux, les températures et la chimie de l'eau. Parce que les organismes varient dans leurs conditions environnementales idéales, ces micro-environnements augmentent la diversité des plantes dans la zone humide. À son tour, avoir une zone humide dans une zone autrement sèche augmente la biodiversité à une échelle encore plus grande.

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Prévenir les fractures/ruptures

Un impact ou un stress de force élevée peut entraîner la séparation des matériaux qui composent les systèmes vivants en deux ou plusieurs morceaux (appelée fracturation) ou la rupture ou l'éclatement soudain (appelée rupture). Par exemple, un pétoncle empêche la rupture structurelle de se fracturer car sa coquille est composée de deux matériaux de rigidité variable. Lorsqu'une fissure se déplace du matériau rigide du pétoncle vers le matériau le moins rigide, ce dernier réduit la force à l'extrémité de la fissure, l'empêchant ainsi de se propager plus loin.

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Contrôler l'érosion et les sédiments

Les écosystèmes doivent maintenir leurs sols sur place et éviter qu'ils ne soient emportés. La matière organique, les minéraux et les autres nutriments présents dans le sol soutiennent les organismes, des micro-organismes aux plus grands mammifères. Mais à cause de l'attraction de la gravité, l'eau coule à moins d'être entravée. Par conséquent, la présence et les actions de nombreux organismes divers maintiennent les sols en place et ralentissent l'eau pour permettre aux sédiments de se déposer plutôt que d'être emportés vers le bas. Par exemple, dans les forêts, les grumes abattues qui tombent en travers de la pente ralentissent efficacement l'écoulement de l'eau, emprisonnant les sols transportés par l'eau et faisant pénétrer l'eau dans le sol. Dans les zones dépourvues de rondins et d'autres structures, l'eau peut s'écouler si rapidement qu'elle coupe le sol, provoquant une érosion qui emporte le sol.

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Assembler physiquement la structure

Les systèmes vivants utilisent des matériaux physiques pour créer des structures servant de protection, d'isolation et à d'autres fins. Ces structures peuvent être internes (à l'intérieur ou attachées au système lui-même), telles que les membranes cellulaires, les coquilles et la fourrure. Ils peuvent également être externes (détachés), tels que des nids, des terriers, des cocons ou des toiles. Parce que les matériaux physiques sont limités et que l'énergie nécessaire pour rassembler et créer de nouvelles structures est coûteuse, les systèmes vivants doivent utiliser les deux de manière prudente. Par conséquent, ils optimisent la taille, le poids et la densité des structures. Par exemple, les oiseaux tisserands utilisent deux types de végétation pour créer leurs nids : fort, quelques fibres rigides et de nombreuses fibres fines. Combinés, ils forment un nid solide mais flexible. Un exemple de structure interne est un os d'oiseau. L'os est composé d'une matrice minérale assemblée pour créer de solides supports transversaux et d'une surface extérieure tubulaire remplie d'air pour minimiser le poids.

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Stocker les gaz

Les systèmes vivants stockent parfois des gaz, tels que l'oxygène, pour aider à maximiser la respiration ou à diverses autres fins. Les gaz sont souvent difficiles à stocker car ils se dissipent et peuvent facilement s'échapper. Par conséquent, la plupart des stockages de gaz dans les systèmes vivants ne peuvent être que temporaires. Quelques exemples sont les vessies natatoires des poissons utilisées pour contrôler la flottabilité et les sacs respiratoires des oiseaux qui les aident à maximiser l'accès à l'air oxygéné.

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Brochures

ECOncrete de ECOncrete Tech LTD. facilite la croissance et la régénération des espèces marines locales pour renforcer les structures dans le temps.

Avantages

Augmentation de la biodiversité
La séquestration du carbone

Applications

Infrastructures maritimes

Objectifs de développement durable des Nations Unies abordés

Objectif 9 : Innovation et infrastructure de l'industrie
Objectif 11 : Villes et communautés durables
Objectif 12 : Production et consommation responsables
Objectif 14 : La vie sous l'eau
Objectif 15 : La vie sur terre

Le projet

Avec plus de 50 % de la population mondiale concentrée le long des côtes, l'accélération du développement côtier infligera probablement de graves contraintes aux écosystèmes naturels. Conjuguées aux menaces croissantes d'élévation du niveau de la mer et à l'augmentation des phénomènes météorologiques extrêmes, les côtes du monde entier nécessiteront un développement, une modernisation et un entretien intensif.

Détails de l'innovation

ECOncrete propose des solutions concrètes innovantes, robustes et respectueuses de l'environnement, conçues pour encourager le développement d'une vie marine riche et diversifiée en tant que partie intégrante des infrastructures marines urbaines et côtières telles que les digues, les brise-lames, les fondations de ponts et les fronts de mer urbains. La technologie exclusive est basée sur trois éléments principaux : des compositions de béton bio-améliorantes, des textures de surface complexes et des conceptions scientifiques, qui fonctionnent en synergie pour réduire l'empreinte écologique des infrastructures en béton tout en améliorant leur résistance et leur durabilité. S'inspirant des habitats et des organismes marins, ECOncrete apprend et imite les formes, les textures et les propriétés chimiques des formations rocheuses de plage, des récifs rocheux, des bassins de marée, des racines de mangrove et d'autres habitats marins et formes de vie. ECOncrete soutient les processus naturels tels que la calcification et la croissance des huîtres, des coraux, des vers tubicoles, etc. pour aider les structures en béton à devenir plus solides, à avoir une durée de vie plus longue et à mieux faire face aux événements météorologiques extrêmes et à la montée des mers. La croissance de ces organismes agit également comme un puits de carbone actif, compensant une partie de l'énorme empreinte carbone associée au béton traditionnel. Parce qu'elles augmentent en force avec le temps, restaurent les habitats indigènes et réduisent les exigences d'atténuation pour les projets d'infrastructure, les technologies d'ECOncrete sont compétitives par rapport aux grands projets d'infrastructure maritime traditionnels.

Regardez comment la nouvelle conception d'ECOncrete imite les habitats marins et améliore la biodiversité.

Modèle biologique

Les huîtres sont vitales pour les écosystèmes côtiers. Les huîtres s'agrippent les unes aux autres, s'empilant comme des stalagmites qui poussent du fond de l'océan. Au fil du temps, les groupes d'huîtres forment de vastes récifs qui ressemblent à des villes sous-marines. Ils fournissent un habitat à de nombreuses espèces aquatiques, filtrent l'eau et améliorent sa qualité, amortissent les vagues causées par les tempêtes et le trafic maritime, protégeant ainsi les côtes de l'érosion.

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Stratégie biologique

L'adhésif est à la fois solide et flexible

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Les huîtres construisent des récifs solides mais flexibles en utilisant des minéraux dans un réseau de protéines collantes.

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Votre Ray of Hope Prize® célèbre les solutions inspirées par la nature répondant aux plus grands défis mondiaux en matière d'environnement et de durabilité. Créé en l'honneur de Ray C. Anderson, fondateur d'Interface, Inc. et leader des affaires et du développement durable, le prix de 100,000 XNUMX $ Ray of Hope Prize aide les startups à franchir un seuil critique pour devenir des entreprises viables en amplifiant leurs histoires et en leur fournissant un financement sans équité. Le prix met en lumière les solutions innovantes inspirées par la nature dont nous avons besoin pour construire un monde durable et résilient. ECOncret a reçu le 2020 Ray of Hope Prize et a reçu 100,000 XNUMX $ pour son innovation.

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