Des chercheurs de la prestigieuse université de Cambridge ont développé une nouvelle solution pour « recycler » le béton et produire de l’acier avec un impact environnemental extrêmement faible. Un procédé qui, s’il était utilisé à grande échelle, pourrait faire une énorme différence dans la lutte contre le réchauffement climatique.
Avec plusieurs milliards de tonnes par an, le béton est aujourd’hui le matériau le plus produit sur Terre. Depuis la révolution industrielle, elle a complètement transformé la face de notre planète, pour le meilleur et pour le pire. Car si cela a permis à d’innombrables pays de développer leurs infrastructures, cela s’avère également très problématique sur le plan environnemental. En effet, la production de béton est une source majeure de dioxyde de carbone ; le ciment, l’un de ses principaux constituants, représente à lui seul environ 8% des émissions mondiales de CO2 — plus du double de celui de l’aviation !
Malheureusement, il est aujourd’hui pratiquement impossible de s’en passer. De nombreux laboratoires travaillent donc sur des techniques alternatives pour limiter l’impact environnemental de cette industrie. Et c’est ce qu’une équipe de Cambridge pense avoir accompli grâce à un procédé de recyclage ingénieuxqui se déroule dans un haut fourneau destiné à produire de l’acier.
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Produire du ciment par un procédé métallurgique
Il existe plusieurs procédés de production d’acier ; l’une d’elles a lieu dans des fours électriques appelés fours à arc. Le fer y est déposé avant de le fondre grâce à un puissant courant électrique qui circule entre deux électrodes de graphite. Pour éliminer les impuretés du métal, un matériau de coulergénéralement du citron vert. Lors de la fusion, il remonte à la surface capturant divers éléments indésirables, puis forme une couche solide. On obtient alors ce que l’on appelle scoriesdéchets de l’industrie métallurgique qui sont le plus souvent inutilisables.
Cependant, selon l’étude de chercheurs publiée dans la prestigieuse revue Naturela chaux peut aussi être remplacé par du ciment usagé dans ce processus. En effet, les deux sont assez similaires au niveau chimique, puisqu’ils sont principalement constitués d’oxyde de calcium de formule chimique CaO. Au lieu de scories, on obtient alors ciment recyclé qui peut à nouveau être utilisé pour produire du béton !
Une méthode » miracle »
Toujours selon les chercheurs, cette méthode est tout aussi efficace pour purifier l’acier. De plus, elle produit du ciment aux performances très proches de celles obtenues avec la méthode traditionnelle. Cette dernière consiste à broyer une poudre de calcaire et d’argile avant de la calciner dans un four pour produire mâchefer, qui est ensuite broyé à nouveau avec d’autres additifs pour produire du ciment. Cette étape, appelée clinkerage, nécessite beaucoup d’énergieet la réaction rejette également des quantités massives de dioxyde de carbone.
En évitant son utilisation, on obtient donc un procédé moins énergivore et réduisons considérablement les émissions de CO₂. Avec une source d’énergie verte, les chercheurs affirment même qu’il serait possible de produire « ciment zéro émission « . UN » miracle absolu », selon le communiqué de presse de l’équipe. Cerise sur le gâteau, cette technique n’augmente apparemment pas le coût de production du ciment ou de l’acier, facteur absolument crucial pour tout espoir d’application à grande échelle.
Le défi sera désormais de réussir à utiliser cette techniqueéchelle industrielle. Jusqu’à présent, les chercheurs de Cambridge ont déjà testé le concept dans des fours expérimentaux produisant quelques dizaines de kilogrammes de ciment par lot, et les résultats semblent être très satisfaisants. Ils s’apprêtent désormais à le tester dans un four industriel qui, sur le papier, pourrait produire environ 66 tonnes de ciment. neutre » dans deux heures. En cas de succès, ils estiment qu’ils pourraient augmenter massivement leur production pour produire jusqu’à un milliard de tonnes par an d’ici 2050.
Pas une solution à long terme
Mais les chercheurs insistent également sur le fait que même si cette technique fonctionne, elle ne constitue pas une solution viable à long terme. » Produire du ciment zéro émission est un miracle absolu, mais il faut aussi réduire la quantité de ciment et de béton que nous utilisons », insiste Julian Allwood, l’un des auteurs de l’étude. « C’est un matériau peu coûteux, durable et facile à produire, mais nous en utilisons beaucoup trop. Nous pourrions réduire massivement notre dépendance au béton en utilisant d’autres matériaux sans aucun compromis en termes de sécurité, mais il faudra une réelle volonté politique pour y parvenir », conclut-il.
En attendant, les chercheurs ont tout de même déposé un brevet pour faciliter la commercialisation de cette technologie. Il sera donc intéressant de voir si cette tendance gagnera du terrain dans les décennies à venir. Elle ne permettra certainement pas à elle seule d’inverser la courbe du réchauffement climatique, mais dans le contexte actuel où tous les progrès sont les bienvenus, elle constituerait déjà une avancée intéressante.
Le texte de l’étude est disponible ici.
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