Du ciment écolo ?
Produit le plus utilisé dans le monde, le ciment est à la base d'un processus de fabrication ultra-polluant. Le Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche (Empa) essaie de trouver une solution de rechange plus écologique.
Le béton est omniprésent, que ce soit dans le secteur du bâtiment, le génie civil ou encore la construction routière. Composant principal de ce matériau de construction ? Le ciment, le produit le plus utilisé dans le monde, avec environ quatre milliards de tonnes par an. On chauffe le calcaire et l'argile à 1450 °C environ afin qu'ils fusionnent pour former ce qu'on appelle le clinker. Outre les émissions générées par l'énergie induite à de telles températures, le CO2 lié au calcaire est également libéré lors de la combustion. Une tonne de ciment produite correspond à environ 700 kg de dioxyde de carbone qui s’échappent dans l’atmosphère. Le secteur du ciment représente donc 7 % des émissions mondiales de CO2.
Du ciment contenant moins de calcaire
Le Programme des Nations unies pour l'environnement (PNUE) préconise donc la mise au point, dans les plus brefs délais, de nouveaux matériaux à base de ciment plus respectueux de l'environnement que le ciment Portland actuellement utilisé, un défi que les chercheurs de l'Empa, selon un communiqué de presse, ont décidé de relever, en suivant, à cet effet, des méthodes différentes. Lors de sa production, le ciment sulfo-alumineux, autrement appelé CSA, émet « uniquement » 500 kg de CO2 par tonne. Cuit à une température plus basse, il nécessite une plus petite quantité de calcaire dans le mélange de matières premières, ce qui fait une différence non négligeable. En contrepartie, il lui faut plus d'eau que le ciment Portland lorsqu'il est mélangé, une ressource qui se raréfie en raison du gaspillage. Rattaché au département Béton et asphalte de l'Empa, Frank Winnefeld n'y voit aucun problème : « La quantité d'eau nécessaire au béton est bien inférieure à celle nécessaire à l'agriculture par exemple ».
Autre possibilité ? L'utilisation de scories qui se forment lors de la récupération des métaux précieux issus des déchets électroniques. Sous forme de poudre, ils peuvent être ajoutés au ciment à condition que la teneur en métaux lourds soit conforme aux normes légales. Le type d’additifs dans le ciment pourrait même être modifié de telle sorte que le processus de combustion soit complètement éliminé. Selon le communiqué, dans les ciments dits alcali-activés, les composants tels que le laitier, les cendres ou l’argile calcinée sont animés jusqu’à la réaction chimique souhaitée par des solutions alcalines fortes telles que des silicates de sodium.
Pour un profane, cela ne semble qu'en partie écologique. « Il y a des avantages et des inconvénients. Bien entendu, les matériaux de substitution doivent répondre aux mêmes exigences en matière de rejet de polluants que les matériaux conventionnels. Pour le secteur du bâtiment, la conformité aux normes et les facteurs économiques sont les plus importants », déclare Frank Winnefeld. L'accent est donc clairement mis sur la réduction des émissions carbone. D'autres aspects tels que l'utilisation de l'eau ou la vision globale du secteur des déchets électroniques jouent un rôle mineur dans la recherche.
Des solutions de rechange naturelles ?
Mais pourquoi utiliser du ciment alors qu'il est néfaste pour le climat ? N'y aurait-il pas d'autres matériaux de construction naturels comme le bois ou l'argile ? « Chaque année, plus de quatre milliards de tonnes de ciment sont produites dans le monde, soit 30 milliards de tonnes de béton environ. Des quantités aussi énormes ne peuvent pas être remplacées par du bois. Disponible en quantité suffisante et dans de nombreux pays, l'argile constitue aussi une solution de rechange, mais les bâtiments d'infrastructure modernes ont des exigences en matière de propriétés mécaniques beaucoup plus élevées et impossibles à obtenir avec ce matériau », déclare Frank Winnefeld. Les recherches se poursuivent donc pour remplacer le ciment Portland. Mais on ne sait pas encore quand ces produits seront commercialisés. Certains sont cependant déjà en cours de normalisation.
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