Les nouveaux matériaux de construction rendent le secteur de la construction plus respectueux du climat, à l'aide de micro-organismes pratiques.
Le béton est le matériau le plus utilisé dans le monde. Il façonne une grande partie de notre monde bâti. La fabrication du ciment, l'un des composants de base du béton, produit une certaine quantité de dioxyde de carbone. Selon le groupe de réflexion londonien Chatham House, cela représente 8 % du CO2 mondial. émissions. Si la production totale de ciment d'un pays venait à arriver, ce pays serait le troisième pollueur après la Chine et les États-Unis. Pourtant, les émissions de dioxyde de carbone du ciment sont encore souvent négligées.
Le béton "autocicatrisant" pourra être utilisé pour le pavage, les façades et le mobilier urbain dans un futur proche
Aujourd'hui, 4 milliards de tonnes de ciment sont produites chaque année, et Chatham House s'attend à ce qu'avec la poursuite de l'urbanisation, cela passe à 5 milliards de tonnes d'ici 30 ans. Les émissions de la production de ciment sont en partie liées aux combustibles fossiles qui sont brûlés pour générer la chaleur (1 450 °C) nécessaire à la fabrication du ciment. Une plus grande partie est libérée dans un four, lors du processus chimique qui transforme le calcaire en clinker. Ce clinker est ensuite broyé et combiné avec d'autres matériaux pour le ciment.
L'industrie de la construction est plutôt opposée au changement pour diverses raisons – la sécurité et la fiabilité y jouent un rôle. Pourtant, la pression pour réduire sa contribution au changement climatique pourrait s'inverser. En 2018, la Global Cement and Concrete Association a annoncé de nouvelles directives en matière de durabilité. Il s'agit d'un ensemble de mesures, dont la réduction des émissions et de la consommation d'eau. Ils doivent améliorer les processus de production et les rendre plus transparents.
Certaines entreprises ont déjà compris ce revirement. La start-up américaine Solidia utilise une licence de l'Université Rutgers pour un procédé chimique qui réduit de 30 % les émissions de CO2 de la production de ciment. Le procédé utilise plus d'argile et moins de calcaire et de chaleur que les procédés conventionnels. Divers projets de recherche européens explorent des alternatives plus durables au ciment conventionnel. Ils remplacent une part croissante du ciment par des matériaux recyclés et épurés, comme les gravats de béton, les cendres issues de l'incinération des ordures ménagères, les déchets miniers, les boues de dragage et les scories métalliques.
Les chercheurs du VITO, en collaboration avec la société de recyclage Orbix, ont mis au point ce que l'on appelle le "Carbstone":des carreaux et des pierres à base de laitier d'acier et de CO2 † « Le laitier d'aciérie est broyé en une poudre qui réagit avec le CO2 concentré , où CO2 est fixé dans le ciment carbonaté », explique Ruben Snellings (VITO). "À l'avenir, l'intention est d'utiliser du dioxyde de carbone dans la production de Carbstone qui est libéré lors de processus industriels ou que nous captons directement dans l'air." Plus tôt cette année, le premier "sentier circulaire" avec Carbstone a été posé à Gand.
Dans le cadre du projet Concrete to Concrete, des scientifiques belges et néerlandais étudient la possibilité de remplacer en partie le ciment par des gravats de béton recyclés. Les premiers résultats montrent que vous pouvez utiliser jusqu'à 30 % de ciment recyclé sans impact négatif sur la résistance.
La multinationale allemande HeidelbergCement veut faire de l'un de ses sites la première usine zéro émission au monde en Norvège. L'usine utilise déjà des carburants alternatifs à partir de déchets et devrait éviter complètement les émissions d'ici 2030 en utilisant de nouvelles technologies pour capturer et stocker le carbone dans les gisements de gaz offshore.
De plus, les chercheurs utilisent des bactéries pour éliminer le dioxyde de carbone de l'air et améliorer la qualité du béton. Plusieurs start-up tentent de développer des matériaux de construction « vivants ». Par exemple, la société américaine BioMason "fait pousser" des briques ressemblant à du ciment avec des bactéries et des agrégats.
Des chercheurs de l'Université du Colorado à Boulder utilisent des cyanobactéries ou des microbes photosynthétiques pour produire du béton à faible teneur en carbone. Ils ont inoculé une matrice d'hydrogel de sable avec des bactéries pour fabriquer des briques qui peuvent s'auto-réparer. Les scientifiques de l'Université de Gand travaillent également sur un tel béton "auto-cicatrisant".
Ces pierres ne peuvent pas immédiatement remplacer le ciment et le béton pour les applications d'aujourd'hui. "Le problème est qu'il existe des tests calibrés pour les matériaux de construction traditionnels pour estimer la durée de vie à long terme", explique Snellings. «Ils ne sont souvent pas disponibles pour ces nouveaux matériaux.» Dans un premier temps, ils peuvent remplacer des matériaux qui ne doivent pas supporter de lourdes charges. Les exemples sont le pavage, les façades et le mobilier urbain.
