Bio-based constructional materials and LCA analysis in the context of bio thermal insulations

Climate change and life cycle analysis issues are elements that contribute to increasing the demand for bio-based materials. Bio-based materials are qualified as environmentally friendly and efficient products that can provide progress toward sustainability. The construction industry is one of the biggest industries in each country with a big contribution to climate change and GHG emissions over its life cycle. Hence, modification in the pattern of using the resources and materials design is needed. In this regard, this thesis presents an overview of bio-based building materials with the aim of sustainability and focuses on bio cellulosic fiber insulations in terms of their properties and impacts on climate change. With the help of a life cycle assessment (LCA), the results concerning the production of cellulosic fiber insulations that are made from wastepaper and flax are compared with the results regarding stone wool insulation production in terms of their impacts on climate change in France. LCA results identify that the production of bio cellulosic fiber insulations can significantly reduce the impacts of climate change and in comparison, with stone wool insulations as traditional insulations materials, they can provide environmental benefits over their manufacturing process.

Le problematiche relative ai cambiamenti climatici e all'analisi del ciclo di vita sono elementi che contribuiscono ad aumentare la domanda di materiali a base biologica. I materiali a base biologica sono qualificati come prodotti rispettosi dell'ambiente ed efficienti che possono fornire progressi verso la sostenibilità. L'industria delle costruzioni è una delle più grandi industrie in ogni paese con un grande contributo al cambiamento climatico e alle emissioni di gas serra durante il suo ciclo di vita. Pertanto, è necessaria una modifica nel modello di utilizzo delle risorse e nella progettazione dei materiali. A questo proposito, questa tesi presenta una panoramica dei materiali da costruzione a base biologica con l'obiettivo della sostenibilità e si concentra sugli isolanti in fibra biocellulosica in termini di proprietà e impatti sui cambiamenti climatici. Con l'aiuto di una valutazione del ciclo di vita (LCA), i risultati relativi alla produzione di isolanti in fibra cellulosica realizzati con carta straccia e lino vengono confrontati con i risultati relativi alla produzione di isolanti in lana di roccia in termini di impatto sul cambiamento climatico in Francia. I risultati dell'LCA identificano che la produzione di isolanti in fibra biocellulosica può ridurre significativamente gli impatti dei cambiamenti climatici e, rispetto agli isolanti in lana di roccia come materiali isolanti tradizionali, possono fornire vantaggi ambientali rispetto al loro processo di produzione.