Crédit photo, Modern Mill
En 2023, David Fine était confronté à un problème. Il avait été engagé pour rénover un luxueux complexe résidentiel de montagne à Park City, dans l'Utah (États-Unis). Cependant, les contraintes liées aux travaux s'avéraient particulièrement complexes.
Les bâtiments existants avaient commencé à se détériorer, victimes de la célèbre neige fine de la région, qui s'y accumule pendant des mois durant les longs hivers.
L'association des copropriétaires a passé une année entière à rechercher un matériau capable d'absorber l'humidité tout en résistant aux incendies — de plus en plus fréquents — qui menacent chaque été ce site situé au sommet de la montagne.
Ils ont envisagé des solutions comme l'aluminium extrudé : bien qu'il offre une protection efficace contre le feu, son aspect fait très "synthétique". À l'inverse, un bardage en cèdre offrirait une esthétique plus plaisante, mais se révélerait moins résistant aux incendies.
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Finalement, ils ont opté pour une solution qui pouvait paraître saugrenue : des panneaux fabriqués à partir de balles de riz, un résidu issu de la riziculture. "L'objectif était de trouver un matériau qui imite le bois, qui soit esthétique et qui offre une meilleure résistance au feu que le bardage en bois traditionnel", explique David Fine. Il s'est avéré que les balles de riz "répondaient à tous ces critères".
Autrefois considérées comme de simples déchets — voire comme une source de pollution —, les balles de riz suscitent aujourd'hui un vif intérêt en tant que matériau de construction polyvalent et durable.
Alors que des centaines de nouvelles maisons aux États-Unis sont désormais dotées de revêtements à base de balles de riz — et que d'autres produits dérivés, allant des terrasses aux aires de jeux, sont également disponibles —, pourquoi les constructeurs privilégient-ils ces résidus plutôt que les matériaux traditionnels ?
La maison que le riz a construite
Lorsqu'elle se développe sur la plante, la balle de riz protège le grain de l'humidité et des nuisibles. Mais une fois la récolte effectuée, elle devient l'un des déchets agricoles les plus difficiles à gérer.
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Le monde produit environ 150 milliards de tonnes de balles de riz par an ; une grande partie de ces déchets est incinérée dans les exploitations agricoles ou au bord des routes, ce qui constitue un risque pour la santé humaine et l'environnement.
Aux États-Unis, où sont produites neuf milliards de tonnes de riz par an, la balle de riz est parfois transformée en biomasse énergétique ; toutefois, il n'existe pas toujours de solution claire pour valoriser les cendres résiduelles.
Une solution révolutionnaire permet de faire d'une pierre deux coups : transformer ce déchet agricole en un matériau de construction durable et pérenne pour l'avenir.
Outre l'utilisation de matériaux à base de balles de riz pour les revêtements et d'autres produits de construction, des recherches suggèrent que les cendres issues de ces balles pourraient constituer une alternative au ciment, responsable de 8 % des émissions mondiales de carbone.
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Christopher Guimond s'est intéressé pour la première fois aux sous-produits du riz lorsqu'il a découvert que les riziculteurs américains laissaient les résidus se décomposer dans le sol, libérant ainsi des nuages de méthane — un puissant gaz à effet de serre.
Alors qu'il était étudiant en ingénierie, Guimond a commencé à envisager la balle de riz comme un matériau idéal pour la construction à grande échelle.
"Ce qui m'a fasciné, c'est la possibilité de prendre un déchet et d'exploiter ses propriétés", explique-t-il.
Guimond est aujourd'hui directeur général de Modern Mill, la première entreprise américaine à fabriquer des matériaux de construction à base de balle de riz à grande échelle.
Depuis sa création en 2018, l'entreprise affirme avoir détourné des décharges plus de neuf millions de kilos de balles de riz, notamment en les utilisant pour fabriquer des panneaux destinés aux résidences de ski de Fine.
À travers le monde, d'autres sociétés — comme Resysta en Allemagne ou le cabinet de design Ricehouse en Italie — exploitent ce matériau pour concevoir divers produits de construction, allant des terrasses jusqu'à la peinture.
Modern Mill l'utilise même pour aménager des aires de jeux.
Les balles de riz protègent le précieux grain contre le vent et la pluie ; leur forte teneur en silice leur confère une résistance à l'humidité et à la putréfaction, ce qui signifie qu'elles possèdent des propriétés comparables à celles de nombreux matériaux de construction traditionnels.
"La fonction première de la balle de riz est de protéger le riz durant sa croissance", explique Guimond. "De quoi le protège-t-elle ? De l'humidité, des nuisibles, de la putréfaction, et ainsi de suite."
Outre leur protection contre l'humidité, leur forte teneur en silice rend les balles de riz étonnamment résistantes au feu, selon Fine.
Le produit de Modern Mill est conçu pour se conformer aux réglementations relatives aux zones d'interface forêt-habitat (WUI, selon l'acronyme anglais), ce qui signifie qu'il satisfait aux normes de sécurité incendie en vigueur en Californie.
Les bienfaits de la balle de riz
Le bois est depuis longtemps considéré comme un matériau durable. Il est abondant dans les climats continentaux et ses émissions de carbone sont relativement faibles par rapport à celles de matériaux tels que le béton et l'acier.
Toutefois, il peut aussi présenter des inconvénients, tant sur le plan environnemental que financier : de la vulnérabilité aux fluctuations des prix jusqu'à l'épuisement des forêts anciennes — et la perte du carbone qu'elles stockent et absorbent.
Le riz n'est pas le seul matériau alternatif inhabituel actuellement mis à l'essai.
Dans les pays du Sud, le bambou (ou *guadua*) est de plus en plus utilisé comme alternative au béton et à d'autres essences tropicales, plus coûteuses et à croissance plus lente. Toutefois, la grande disponibilité et le faible coût de la balle de riz — auxquels s'ajoute le fait qu'il s'agit d'un déchet — lui confèrent un avantage indéniable.
Une étude récente a révélé que l'utilisation des résidus fibreux issus des cultures — comme le riz, le blé et le maïs — dans la construction, plutôt que leur incinération, pourrait constituer un puits de carbone significatif ; le carbone piégé dans ces résidus resterait ainsi séquestré pendant des décennies.
Sabbie Miller, experte en matériaux de construction durables et professeure de génie civil et environnemental à l'Université de Californie à Davis, souligne toutefois que déterminer si un matériau de construction donné est réellement "bas carbone" est une question complexe, nécessitant une évaluation détaillée de son cycle de vie.
Des études ont montré que les panneaux à base de balle de riz sont tout aussi performants que les matériaux traditionnels en matière d'isolation thermique et acoustique. En Italie, par exemple, des panneaux dérivés du riz ont été intégrés à la "Casa LH" — un projet récemment achevé par l'entreprise Ricehouse — pour assurer la gestion thermique et acoustique du bâtiment.
La maison, conçue pour remplacer une structure préexistante, est dotée de grandes baies vitrées orientées au sud et d'une cuisine ouverte ; cette configuration laisse entrer la lumière naturelle et l'air, mais favorise également l'apport de chaleur saisonnière et la réverbération sonore.
"Nous avons dû prévoir une isolation supplémentaire pour garantir le confort acoustique", explique Valentina Savioli, chargée de communication chez Ricehouse. Le choix du riz comme isolant s'est imposé naturellement, "ne serait-ce qu'en raison du volume important de biomasse disponible", ajoute-t-elle.
Néanmoins, une adoption à plus grande échelle pourrait s'avérer plus complexe, les entrepreneurs italiens se montrant généralement sceptiques vis-à-vis des matériaux de construction peu courants, précise Mme Savioli. Aux États-Unis, il existe des préoccupations similaires, auxquelles s'ajoutent des obstacles tels que le coût, explique Miller.
"Une certaine réticence à utiliser ces matériaux pourrait apparaître si, par exemple, une défaillance du matériau risquait de compromettre les chances d'un ingénieur d'être embauché", souligne-t-il.
Toutefois, l'utilisation de produits à base de balle de riz dans des applications non structurelles (comme c'est le cas pour les panneaux de Modern Mill) posera probablement moins de défis que leur emploi en tant que matériaux structurels porteurs, souligne l'ingénieure.
"Il est souvent plus facile d'adopter un nouveau matériau pour des dalles de plancher que pour une poutre."
Alternative au béton
Certains États américains, cependant, autorisent déjà des matériaux de construction alternatifs, tels que les briques de terre (composées d'un mélange de terre, d'eau et de stabilisants chimiques) ou le chanvre.
Par ailleurs, des chercheurs ont étudié le potentiel de la balle de riz comme alternative au béton, soit en l'incorporant à un mélange de ciment, soit en remplaçant totalement ce dernier — notamment pour lier des briques de terre.
Cela permettrait de réduire la quantité de ciment nécessaire à la construction, diminuant ainsi à la fois les émissions de carbone et les coûts des matériaux ; la balle de riz pourrait donc servir de composant dans les matériaux de structure.
Une étude de 2025 a proposé de combiner des cendres de balle de riz, des cendres de bois et de la paille de riz pour créer un matériau économique à bilan carbone négatif, capable de rendre le ciment superflu.
Le développement de tels matériaux à base de balle de riz s'avérerait particulièrement utile dans les régions du Sud global, où de grandes quantités de balles de riz sont incinérées et où des milliards de personnes ne disposent pas d'un logement adéquat.
En Afrique, par exemple, les nouvelles constructions font généralement appel au béton et souffrent d'une mauvaise qualité.
"C'est le pire des deux mondes", estime Airiana Karamallis, directrice de la communication mondiale chez Build Change, une organisation à but non lucratif spécialisée dans la construction de logements, basée dans le Colorado (États-Unis).
"Lorsque l'on utilise des matériaux innovants, comme la balle de riz, il est crucial de trouver un juste équilibre entre accessibilité financière, capacité de déploiement à grande échelle et relations avec la communauté, afin d'éviter de tester de nouvelles techniques sur les populations les plus vulnérables."
C'est dans les régions productrices de riz du Sud global que la balle de riz pourrait offrir le plus grand potentiel à long terme ; toutefois, elle est d'ores et déjà utilisée aux États-Unis.
Depuis l'achèvement du projet dans la copropriété de Park City, Fine a intégré des panneaux à base de balle de riz dans cinq autres projets, et plusieurs autres sont en préparation.
Bien que leur installation soit légèrement plus coûteuse que celle du cèdre, les frais d'entretien à long terme sont plus faibles, grâce à leur résistance à l'humidité, au soleil et au feu, souligne-t-il.
Il estime que les produits à base de balle de riz sont sur le point de devenir compétitifs et qu'ils finiront probablement par être plus abordables que le cèdre, à mesure que davantage de professionnels apprendront à les poser.
"Je cherche toujours des moyens de proposer un produit qui dure très longtemps, bien au-delà de ma propre espérance de vie", confie-t-il. Les produits à base de balle de riz, affirme-t-il, pourraient bien être ce matériau.
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