Des chercheurs anglais accélèrent la production de clinker sans émission

Teaserbild-Quelle: Materials Processus Institute, Middlesbrough (UK)

Pour réduire les émissions des gaz à effet de serre dans la construction, il faut agir sur le ciment. Des chercheurs anglais ont donc imaginé de remplacer la chaux produite dans le recyclage du béton par des éléments de béton et d’acier de démolition. Le matériau ainsi reconverti peut être produit à très grande échelle.

 

L’encouragement du recyclage du béton arrivé en fin de vie séduit massivement la recherche scientifique. Celle-ci s’est emparée du problème des émissions de dioxyde de carbone provenant sur secteur du bâtiment, et les chercheurs de l’Université de Cambridge, au Royaume-Uni, sont parvenus à produire à grande échelle un matériau dépourvu de dégagement de gaz à effet de serre.

La méthode utilisée est toute simple en théorie, même les chercheurs ne disposaient d’aucune base de départ pour la développer : il s’agit tout bonnement de remplacer la chaux utilisée dans le recyclage par des matériaux de construction usagés, comme le béton et l’acier. Le processus produit ainsi un matériau tout aussi performant, et, ce qui est considéré comme un miracle – sans aucune émission de gaz à effet de serre.

Rejet d’un monde sans ciment
Les essais effectués en partenariat avec le Materials Processing Institute de Middlesbrough ont montré que ce béton pouvait être produit à grande échelle dans un four à arc. Les chercheurs anglais ont organisé plusieurs ateliers avec des membres de l’industrie de la construction, pour supprimer les émissions de dioxyde de carbone. Ceux-ci ont tous rejeté l’idée d’un monde sans ciment, même si, actuellement, près de la moitié des produits recyclés ont recours à des substituts comme des cendres volantes.

Clinker sans émission

Crédit image: Materials Processus Institute, Middlesbrough (UK)

Le traitement des matériaux usagés dans un four à arc favorise la réaction chimique nécessaire au recyclage et à un produit au moins aussi performant.

La nouvelle méthode utilise un four pour créer un bain de métal liquide propre à favoriser la réaction chimique qui consiste à sécher le matériau pour produire à nouveau du clinker. Il faut pour cela de la chaleur et une bonne combinaison des oxydes laissés dans le ciment usagé. Les chercheurs ont pu confirmer leurs hypothèses en utilisant toute une série d’éléments de démolition. Le clinker combiné à de l’oxyde de fer produit en effet un excellent laitier. Celui-ci mousse et s‘écoule bien. S’il est refroidi rapidement, il crée un ciment réactivé sans alourdir le coût de la fabrication de l’acier.

Un milliard de tonnes par an d’ici 2050
Ce nouveau matériau s’est rapidement développé. Les chercheurs estiment qu’il est possible d’en produit un milliard de tonnes par d’ici 2050. Soit un tiers des besoins annuels de ciment au Royaume-Uni. Le béton reste bon marché, même s’il est produit en trop grosse quantité, rappelle l’Université de Cambridge.

Cyrille F. Dunant, Shiju Joseph, Rohit Prajapati, Julien M. Allwood, Electric Recycling of Portland Cement at Scale, Revue Nature, 2024.

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