Réinventer le béton

Décarbonation
Décryptage
Durée de lecture : 4 min 4 min
03/04/2024

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Malgré des siècles de bons et loyaux services, le béton affiche aujourd’hui une empreinte environnementale qui exige un changement radical. Faut-il pour autant le remplacer ? Pas si l’innovation le transforme en matériau plus durable. Utilisé depuis plus de 2 000 ans, le béton est aujourd’hui le matériau le plus consommé au monde, après l’eau, selon la Global Cement and Concrete Association. Mais son empreinte environnementale est très élevée : il est responsable de près de 8 % des émissions de CO2 globales selon le think tank Chatham House.

Des propriétés inégalables

Face à la croissance démographique et à l’urbanisation galopante, il paraît pourtant difficile de se passer du béton. Il existe très peu d’autres candidats capables de surpasser sa résistance, en particulier pour des constructions de grande taille, des constructions industrielles lourdes et des infrastructures. Nombreuses sont les structures construites dans ce matériau qui ont au moins un siècle d’existence. En cela, le béton est indéniablement durable. Le béton est également très résistant, tant au feu qu’en cas de catastrophes naturelles. Autre avantage : sa grande inertie thermique. Cette masse thermique en fait un matériau capable d’emmagasiner chaleur ou fraîcheur, et de la restituer peu à peu, limitant l’été les besoins en climatisation. Il est en ce sens supérieur au bois par exemple.

La chimie de la construction pour décarboner

Le grand reproche fait au béton vient principalement de l’empreinte environnementale de son principal ingrédient : le ciment. Pour rappel, pour préparer du béton, il faut des gravillons, du sable, du ciment et de l’eau. Le ciment, ou plus précisément une de ses composantes, le clinker, est obtenu en mélangeant du calcaire et de l’argile broyés, cuits à très haute température. C’est cette étape qui est qui est à la fois émettrice de CO2 et fortement consommatrice en énergie, et in fine, majoritairement responsable de l’empreinte carbone du béton.

C’est pourquoi la recherche se concentre sur l’économie de clinker dans le béton. Plusieurs options existent. D’abord en essayant de réduire la consommation d’énergie liée à la calcination de ses matières premières, que ce soit grâce à la rénovation de l’outil industriel et plus concrètement l’installation de fours plus performants. Il est possible aussi de les faire fonctionner grâce à des sources d’énergies plus propres, parfois issues de la biomasse, se substituant en partie aux combustibles fossiles. Par ailleurs, plusieurs leviers d’action existent pour réduire l’empreinte carbone du béton : l’ajout activateurs dans la formulation du ciment, permettant de réduire la quantité de clinker (à iso-performance), et l’adjuvantation. Grâce à elle, Chryso par exemple, permet à Hoffmann Green de déployer un ciment à l’empreinte carbone divisée par 5.

sustainable concrete

La construction légère pour consommer moins de béton

En parallèle des efforts pour réduire l’empreinte carbone du béton, il faut aussi en utiliser moins. La construction légère, en limitant son usage à la structure porteuse et aux fondations, permet de réduire significativement la consommation de béton dans une construction neuve.

Lire aussi : La construction légère prend son envol

Bois et matériaux biosourcés… Pourquoi ils ne peuvent être qu’un complément

Faut-il chercher des alternatives du côté du bois et des matériaux biosourcés ? Le bois comme la paille, le chanvre, la terre crue ont bien évidemment leur place dans le mix des matériaux pour construire plus durable. Mais, compte tenu des besoins du secteur de la construction en termes de volumes, de coûts et de productivité, peut-on être certain de la faisabilité d’un basculement total sur ces solutions ? En effet, d’ici 2050, 2 milliards d’humains supplémentaires peupleront la Terre, et il faut construire vite et pas (trop) cher. Les forêts sont des puits de carbone fragiles. Les différents usages des sols notamment pour l’alimentation humaines doivent aussi être préservé. Ainsi, ces solutions sont sans doute complémentaires mais ne peuvent complètement se substituer au béton. L’avenir est plus probablement à la mixité, par exemple avec des structures combinant bois, béton ou acier. Et à la coexistence avec des matériaux traditionnels avec un fort contenu recyclé et une empreinte carbone très réduite.

Vous voulez en savoir plus sur la clinkerisation ? Ecoutez l’épisode 11 de notre série Constructing New Wor(l)ds.

Crédits photos: Shutterstock/Vaidas Bucys ; Shutterstock/Peshkova

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