Un nouveau ciment écologique

Elaboré en partenariat avec les Instituts de technologie d’Inde et différentes universités cubaines et brésiliennes, ce produit, basé sur un mélange d’argile et de calcaire, pourrait remplacer jusqu’à la moitié du ciment Portland utilisé traditionnellement, réduisant ainsi jusqu’à 40 % des émissions de CO₂dues à ce matériau. A l’échelle mondiale, il pourrait même faire diminuer la production globale de dioxyde de carbone de plusieurs pour cents.

Produire une tonne de ciment Portland relâche jusqu’à 800 kg de CO₂dans l’atmosphère. En substituer une partie par d’autres matériaux pour limiter ces émissions est une stratégie déjà bien établie dans l’industrie du ciment. Cependant, l’accès à des matériaux permettant une importante substitution du ciment n’est pas aisé. En effet, les matériaux habituellement utilisés, tels que des sous-produits de la sidérurgie (laitiers) ou des résidus de combustion, par exemple, ne sont pas disponibles en quantité suffisante pour répondre à la demande.

 

Une chimie en synergie

Comme l’explique Karen Scrivener, scientifique responsable du projet, l’efficacité de ce nouveau ciment vient de sa composition chimique. Baptisé LC3 pour «Limestone Calcined Clay Cement», il est constitué d’argile calcinée et de calcaire broyé. Les aluminates du premier interagissent avec le carbonate du deuxième, pour former une pâte moins poreuse et donc plus résistante. Ces matériaux étaient jusqu’alors utilisés séparément pour remplacer une partie seulement du ciment. Or, mis ensemble, ils peuvent en composer jusqu’à la moitié sans altérer la performance du produit final.

Les chercheurs, qui ont activement collaboré avec des partenaires industriels et gouvernementaux, espèrent faire du LC3 une nouvelle référence pour les plus grandes entreprises du secteur. Deux projets pilotes d’envergure industrielle, menés en Inde et à Cuba, ont d’ores et déjà démontré l’efficacité du produit et la facilité avec laquelle il peut être intégré à l’actuelle chaîne de production. D’autres tests à plus large échelle sont prévus.

Le LC3 est conçu pour satisfaire les besoins aussi bien des fabricants que des usagers. Il a été pensé pour s’insérer dans les chaînes de production existantes. L’argile et le calcaire sont des ressources que l’on trouve en grande quantité dans les carrières du monde entier. Et le nouveau produit s’utilise de la même façon que le traditionnel ciment Portland.

 

Le temps presse

«Il n’y a plus de temps à perdre», déclare Karen Scrivener, qui dirige le Laboratoire des matériaux de construction de l’EPFL. Les besoins en constructions de pays émergents tels que l’Inde, la Chine et le Brésil allant croissant, on estime que la demande de ciment doublera d’ici 2050, rendant la nécessité de disposer d’un produit à faible empreinte carbone de plus en plus pressante. La somme d’un peu plus de 4 millions de francs mise à disposition par la DDC est destinée à favoriser l’introduction du LC3 le plus rapidement possible sur le marché. «Si nous voulons réellement rendre le béton plus intéressant tant en termes de durabilité, de coût, de disponibilité, que d’impact écologique, nous devons agir avant que la demande explose dans les pays en développement.»

 

Prof. Karen Scrivener

Laboratoire des matériaux de construction, EPFL

Tél.: 021 693 58 43 / 079 251 72 62

karen.scrivener@epfl.ch

 

Jérôme Laffeli

Chef du projet LC3

Tél.: 021 693 42 23 / 079 883 19 83

jerome.laffely@epfl.ch