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Béton durable : « Nous ne croyons pas qu'un seul matériau puisse « sauver le monde », mais plutôt qu'il existe un processus collaboratif qui résout les problèmes de l'industrie »
09 décembre 2024
Pour obtenir un béton plus écologique et plus durable, il faut coordonner les efforts de toute une série d'acteurs tout au long du cycle de vie du matériau. Catrin Jones examine les initiatives mises en œuvre par les entreprises.

Le béton joue un rôle central dans les infrastructures modernes mais contribue de manière significative aux émissions mondiales de carbone, la production de ciment représentant environ 8 % de ces émissions. Alors que le secteur de la construction s'efforce de réduire son impact environnemental, de nouvelles technologies et de nouveaux matériaux sont développés pour relever ces défis. Les efforts visant à réduire l'empreinte carbone des matériaux de construction ont conduit à des progrès dans la production de ciment. Material Evolution, une entreprise basée au Royaume-Uni, dirige un projet appelé Mevocrete, financé par le Transforming Foundation Industries Challenge d'Innovate UK.
Innovate UK, une agence d'innovation, investit 3,2 millions de livres sterling (3,8 millions d'euros) dans sept projets d'innovation pour aider à propulser la décarbonisation de l'industrie du béton au Royaume-Uni.
L'initiative de Material Evolution vise à développer et à faire évoluer les technologies de ciment à très faible émission de carbone. Avec son premier site de production à Wrexham, au Pays de Galles, sur le point de démarrer sa production, l'entreprise montre comment des méthodes de production alternatives peuvent réduire les émissions dans le secteur de la construction.
En collaboration avec des partenaires universitaires et industriels, l'entreprise a développé un ciment géopolymère à très faible teneur en carbone conçu pour la production à grande échelle.
Gros problème, peu de solutions
Elizabeth Gilligan, PDG de Material Evolution, déclare : « La production de ciment est responsable d'environ 8 % des émissions mondiales de CO2. C'est un problème énorme, avec très peu de solutions disponibles sur le marché. »
Gilligan explique que le ciment de l'entreprise fait partie des rares solutions disponibles sur le marché permettant de réduire les émissions de carbone incorporé jusqu'à 85 %. « Actuellement, notre ciment offre jusqu'à 85 % de CO2 incorporé en moins. Bien que notre nouvelle installation commerciale à Wrexham soit un projet relativement petit dans le contexte de la construction au Royaume-Uni, elle sert de démonstration de ce qui est possible. Le véritable impact viendra des partenariats que nous établirons pour faire évoluer la technologie. »

Au-delà de la réduction de 85 %, Gilligan affirme que l'enjeu est de parvenir à une production de béton à zéro émission nette ou presque nulle. « C'est pourquoi nous étudions les matières premières issues de déchets industriels pour notre ciment, ce qui contribue à faire avancer les objectifs de l'économie circulaire », ajoute-t-elle.
Soulignant la nécessité de partenariats, Gilligan affirme que l'entreprise a toujours fonctionné sur un modèle de partenariat : il est essentiel d'intégrer les bonnes personnes dans la salle et de construire des relations à long terme.
« Par exemple », explique Gilligan, « à Wrexham, nous avons surmonté les premiers défis de mise à l'échelle en colocalisant notre installation avec notre partenaire CCP, une filiale du géant des matériaux de construction SigmaRoc.
« Nous ne pensons pas qu'un seul matériau puisse « sauver le monde », mais plutôt qu'un processus collaboratif résoudra les problèmes de l'industrie. Travailler ensemble prend plus de temps, mais c'est ainsi que nous construisons des partenariats durables qui nous aideront à terme à faire évoluer l'industrie lourde à grande échelle. »
La politique gouvernementale et son impact sur l’industrie du béton
John Reddy, directeur du déploiement de la technologie du béton chez Ecocem, partage le même sentiment que Gilligan de Material Evolution. L'entreprise basée en Irlande est spécialisée dans la production de ciment à faible teneur en carbone et de laitier granulé de haut fourneau (GGBS), une alternative durable au ciment traditionnel, visant à réduire l'impact environnemental des matériaux de construction.
Favoriser la durabilité de la production de béton à l’échelle mondiale nécessite des partenariats et un travail d’équipe tout au long du cycle de vie de la production du béton.
Pour Ecocem, la collaboration avec le gouvernement est une étape essentielle du processus. Reddy explique que l’entreprise s’efforce de mener la politique gouvernementale et de favoriser le changement aux niveaux national et européen.
Reddy ajoute : « Dans le passé, nous avons souvent fonctionné de manière indépendante, mais au cours de mes 20 ans de carrière, il est devenu clair qu'il y a davantage de parties intéressées et de groupes de parties prenantes impliqués.

« Cet intérêt croissant est encourageant. Même si nous avons été les initiateurs de cette initiative, nous avons désormais le sentiment que nous avons de nombreux passagers sur ce chemin. La collaboration avec les gouvernements devient de plus en plus importante. »
Reddy ajoute que l'entreprise a également contribué à influencer un changement dans les politiques d'achats publics écologiques. Le gouvernement a depuis imposé que 30 % des achats publics soient écologiques, ce qui constitue une avancée majeure, selon Reddy.
L'impact des usines de ciment et de béton
Alors que des efforts sont déployés pour réduire les émissions de CO� des matériaux et travailler en collaboration avec les organismes gouvernementaux, les entreprises réfléchissent également à l’impact de leurs usines de ciment et de béton.
En Espagne, Votorantim Cimentos s'efforce de réduire l'impact environnemental de ses usines dans tout le pays.
Juan Aguilera, directeur industriel de Votorantim Cimentos en Espagne, affirme que ses usines ont atteint 50 % de substitution de combustibles alternatifs. « Grâce à la substitution des combustibles fossiles par des combustibles alternatifs, plus de 190 000 tonnes de CO2 ont été économisées, ce qui équivaut aux émissions annuelles de plus de 53 000 voitures à essence ou à la plantation de deux millions d’arbres », a-t-il ajouté.
Dans les usines d'Alconera (Badajoz) et de Malaga, Aguilera affirme que Votorantim Cimentos a réalisé des investissements pour réduire le facteur d'émission des deux installations et contribuer à respecter les engagements de réduction de CO2 de l'entreprise.
Il ajoute : « La centrale d'Alconera a commencé ses efforts de substitution thermique en juin 2022 et, en seulement six mois, a franchi une étape importante, en atteignant un taux de substitution thermique de 40 %. »

En Italie, Heidelberg Materials a lancé une étude de faisabilité pour un projet de décarbonisation dans son usine de ciment de Rezzato Mazzano, dans la province de Brescia, qui, selon l'entreprise, pourrait devenir la première usine en Italie à produire du ciment et du béton à zéro émission nette de carbone.
Dans le cadre de cette initiative, Heidelberg Materials évaluera la faisabilité de la capture du CO� issu de la production de ciment et de son transport par pipeline jusqu'au centre de stockage CCS de Ravenne sous la mer Adriatique.
La phase 1 du projet CCS de Ravenne, réalisée par une joint-venture entre la société énergétique intégrée italienne Eni et l'opérateur d'infrastructures énergétiques Snam, ouvre des scénarios possibles pour le projet CCS de Heidelberg Materials dans l'usine de Rezzato-Mazzano.
Les défis de la production de béton
Reconnaître l'impact environnemental de la production de béton est une chose, relever les défis pour la rendre plus durable en est une autre. C'est une réalité que Reddy d'Ecocem a bien comprise tout au long de sa carrière.
L’augmentation de la population mondiale et le développement entraînent une augmentation significative de la demande de ciment, ce qui met encore plus l’industrie au défi de faire face aux impacts environnementaux. Reddy souligne que cette demande croissante exercera une pression supplémentaire sur l’industrie du ciment pour augmenter la production tout en répondant aux préoccupations environnementales.
Reddy note : « Nous avons atteint 4,1 milliards de tonnes de ciment produites en 2023. Lorsque j’ai commencé ma carrière en 2004, ce chiffre était d’environ 2,3 milliards de tonnes. Il a presque doublé en 20 ans. »
Selon Reddy, le ciment Portland a été perfectionné au cours des 200 dernières années, améliorant les processus qui fonctionnent très efficacement. « Cependant, dit-il, il existe un obstacle important lorsqu’il s’agit de réduire les émissions de carbone. Les entreprises doivent désormais rechercher des moyens de réduire leur empreinte carbone, ce qui représente un défi majeur. »
Comme pour le reste de l’industrie, il est essentiel d’avoir des personnes formées et instruites qui possèdent les connaissances et la sensibilisation nécessaires pour relever ces défis, ce qui passionne Reddy en tant que vice-président de l’Institute of Concrete Technology.
L'Institut de technologie du béton vise à promouvoir la technologie du béton en tant que discipline d'ingénierie reconnue et à faire progresser le statut professionnel des technologues du béton en exercice dans le monde entier.

Comme pour le reste du secteur de la construction, la mise à niveau des compétences de la main-d’œuvre actuelle est nécessaire à la mise en œuvre de nouvelles technologies.
En parlant du nombre de membres de l'Institut de technologie du béton, Reddy dit que le nombre de membres augmente légèrement mais reste stable à mesure que les gens partent à la retraite et que de nouveaux rejoignent l'entreprise. Cependant, pour que des changements significatifs se produisent, dit Reddy, il est important d'attirer les bonnes personnes au sein des entreprises qui peuvent initier et mettre en œuvre ces changements de manière efficace.
Les efforts déployés par des entreprises comme Material Evolution, Ecocem, Votorantim Cimentos et Heidelberg Materials soulignent le rôle essentiel de l’innovation, des partenariats et des politiques dans la décarbonisation de l’industrie du béton. Si des progrès sont réalisés grâce aux matériaux alternatifs, aux technologies de capture du carbone et aux stratégies de réduction des déchets, la voie à suivre nécessite une collaboration entre les gouvernements, les industries et les parties prenantes.
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