{"id":120359,"date":"2025-02-12T11:05:01","date_gmt":"2025-02-12T11:05:01","guid":{"rendered":"https:\/\/alj.com\/spotlight-by-fady-jameel\/a-concrete-solution\/"},"modified":"2025-02-13T11:29:47","modified_gmt":"2025-02-13T11:29:47","slug":"a-concrete-solution","status":"publish","type":"spotlight-fadyjameel","link":"https:\/\/alj.com\/fr\/spotlight-by-fady-jameel\/a-concrete-solution\/","title":{"rendered":"Une solution en b\u00e9ton ?"},"content":{"rendered":"

Le mat\u00e9riau de construction le plus utilis\u00e9 au monde est l\u2019un des plus n\u00e9fastes pour le climat. Comment faire pour r\u00e9duire son impact n\u00e9gatif\u00a0?<\/em><\/h4>\n

Quatorze milliards de m\u00e8tres cubes. C\u2019est la quantit\u00e9 de ciment que nous produisons chaque ann\u00e9e.[1]<\/sup><\/a> D\u2019ici\u00a02050, cela atteindra 20\u00a0milliards.[2]<\/sup><\/a><\/p>\n

Qu\u2019il soit utilis\u00e9 directement ou transform\u00e9 en b\u00e9ton, on le retrouve partout<\/em>\u00a0: des appartements aux bureaux en passant par les \u00e9coles, les ponts, les routes et les h\u00f4pitaux. C\u2019est \u00e9galement l\u2019un des principaux facteurs du changement climatique\u00a0; le b\u00e9ton seul repr\u00e9sentant 7\u00a0% des \u00e9missions mondiales de CO2<\/sub>.[3]<\/sup><\/a><\/p>\n

Le ciment et le b\u00e9ton sont des cibles privil\u00e9gi\u00e9es pour limiter le r\u00e9chauffement climatique \u00e0 1,5\u00a0\u00b0C. La bonne nouvelle, c\u2019est que des solutions innovantes apparaissent, notamment le captage, l\u2019utilisation et le stockage du carbone<\/a> (CCUS), le recyclage et l\u2019utilisation de mat\u00e9riaux alternatifs. Cependant, d\u2019\u00e9normes obstacles en mati\u00e8re d\u2019investissement, d\u2019incitations, de r\u00e9glementation et de coordination se profilent \u00e0 l\u2019horizon.<\/p>\n

L\u2019avenir n\u2019est pas (encore) tout trac\u00e9.<\/p>\n

Dur labeur<\/h2>\n

La production de ciment devrait augmenter pour r\u00e9pondre \u00e0 la demande mondiale croissante.[4]<\/sup><\/a> Cependant, la Global Cement and Concrete Association (GCCA<\/a>) a appel\u00e9 \u00e0 une d\u00e9carbonation compl\u00e8te d\u2019ici\u00a02050, avec une r\u00e9duction de 20\u00a0% du CO2<\/sub> par tonne m\u00e9trique de ciment et une r\u00e9duction de 25\u00a0% du CO2<\/sub> par m\u00e8tre cube de b\u00e9ton d\u2019ici\u00a02030 (par rapport aux niveaux de\u00a02020).[5]<\/sup><\/a><\/p>\n

Selon le MSCI Sustainability Institute<\/a>, l\u2019industrie du ciment devrait r\u00e9duire l\u2019intensit\u00e9 de ses \u00e9missions selon revenus de 7,2\u00a0% par an en moyenne entre\u00a02023 et\u00a02050 pour devenir neutre en carbone d\u2019ici\u00a02100, conform\u00e9ment au sc\u00e9nario \u00ab\u00a02\u00a0degr\u00e9s Celsius\u00a0\u00bb du R\u00e9seau pour le verdissement du syst\u00e8me financier (Network for Greening the Financial System, NGFS<\/a>).[6]<\/sup><\/a> Cela va \u00e0 l\u2019encontre des engagements pris par l\u2019industrie en mati\u00e8re de r\u00e9duction des \u00e9missions (voir ci-dessous).<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Les projections supposent que les technologies n\u00e9cessaires pour d\u00e9carboner l\u2019industrie \u00e0 grande \u00e9chelle ne parviendront pas de sit\u00f4t \u00e0 la maturit\u00e9 technologique ou \u00e0 la parit\u00e9 des co\u00fbts avec les solutions existantes.<\/em>[7]<\/strong><\/sup><\/em><\/a><\/p>\n

En ao\u00fbt\u00a02023, plus d\u2019un tiers des producteurs de b\u00e9ton ont d\u00e9clar\u00e9 des objectifs de neutralit\u00e9 carbone.[8]<\/sup><\/a> Or, jusqu\u2019\u00e0 pr\u00e9sent, seuls Cemex et Holcim ont fix\u00e9 des objectifs valid\u00e9s par la Science Based Target Initiative (SBTi<\/a>) qui s\u2019aligneraient sur le \u00ab\u00a0z\u00e9ro \u00e9mission nette\u00a0\u00bb d\u2019ici\u00a02050 et la trajectoire des 1,5\u00a0\u00b0C.[9]<\/sup><\/a><\/p>\n

Plus de moyens de r\u00e9duire plus d\u2019\u00e9missions<\/h2>\n

Jusqu\u2019en\u00a02030, les gains les plus importants proviendront d\u2019une utilisation plus efficace et efficiente du b\u00e9ton, du ciment et du clinker. Par la suite, le CCUS devrait jouer un r\u00f4le plus important.<\/p>\n

Il n\u2019y a pas de solution miracle. La r\u00e9duction des \u00e9missions de CO2<\/sub> provenant du b\u00e9ton et du ciment n\u00e9cessitera des efforts multiples et coordonn\u00e9s sur toute la cha\u00eene d\u2019approvisionnement. Comme l\u2019indique le graphique ci-dessous, au rythme actuel, 98\u00a0gigatonnes (Gt) de CO2<\/sub> seront \u00e9mises par l\u2019industrie du b\u00e9ton et du ciment entre\u00a02022 et\u00a02050, soit deux fois plus que ce que le secteur peut se permettre pour atteindre les objectifs mondiaux de 1,5\u00a0\u00b0C.[10]<\/sup><\/a><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Bien que les solutions \u00e0 long terme soient essentielles, les nouvelles technologies de d\u00e9carbonation pourraient permettre une r\u00e9duction beaucoup plus importante des \u00e9missions au cours de cette d\u00e9cennie, de l\u2019ordre de 40\u00a0% d\u2019ici\u00a02030, selon certaines estimations.[11]<\/sup><\/a><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Analysons les solutions disponibles.<\/p>\n

Utiliser moins de b\u00e9ton et de ciment<\/strong><\/p>\n

Un point de d\u00e9part \u00e9vident. L\u2019industrie devrait recycler davantage de b\u00e9ton et utiliser plus de mat\u00e9riaux recycl\u00e9s pour le produire (comme nous le verrons plus loin). Les modules de b\u00e9ton r\u00e9utilisables, qui peuvent \u00eatre d\u00e9compos\u00e9s ou incorpor\u00e9s dans de nouvelles structures, sont tr\u00e8s pris\u00e9s dans les pays nordiques.[12]<\/sup><\/a><\/p>\n

Par ailleurs, ne construisons que si c\u2019est vraiment n\u00e9cessaire. De nombreux b\u00e2timents peuvent \u00eatre r\u00e9affect\u00e9s, en transformant des entrep\u00f4ts en logements sociaux par exemple. Les experts du Forum \u00e9conomique mondial estiment que l\u2019application de solutions circulaires pour le ciment et le b\u00e9ton d\u2019ici \u00e0\u00a02050 permettrait d\u2019\u00e9viter ou d\u2019att\u00e9nuer environ 2,6\u00a0milliards de tonnes m\u00e9triques d\u2019\u00e9missions de CO2<\/sub>.[13]<\/sup><\/a><\/p>\n

Ajouter plus d\u2019adjuvants<\/strong><\/p>\n

Les adjuvants rendent le b\u00e9ton plus facile \u00e0 travailler et plus durable, r\u00e9duisant ainsi les quantit\u00e9s et les co\u00fbts. Ils facilitent \u00e9galement le recyclage du b\u00e9ton. Selon le Forum \u00e9conomique mondial, les adjuvants pourraient r\u00e9duire les \u00e9missions de CO2<\/sub> du b\u00e9ton jusqu\u2019\u00e0 30\u00a0% dans le cadre des normes actuelles et jusqu\u2019\u00e0 50\u00a0% dans le cadre de normes actualis\u00e9es.[14]<\/sup><\/a> Le potentiel de d\u00e9carbonation des adjuvants devrait \u00eatre mis en avant et les m\u00e9langes de b\u00e9ton adapt\u00e9s en cons\u00e9quence.[15]<\/sup><\/a><\/p>\n

Am\u00e9liorer la logistique et l\u2019acc\u00e8s aux infrastructures<\/strong><\/p>\n

Le b\u00e9ton et le ciment sont des produits lourds et \u00e0 faible marge, ce qui les rend g\u00e9n\u00e9ralement trop chers pour \u00eatre transport\u00e9s sur de longues distances. Les fabriques n\u00e9cessitent un acc\u00e8s facile aux mati\u00e8res premi\u00e8res, des sources d\u2019\u00e9nergie \u00e0 faible teneur en carbone, des infrastructures de captage du carbone et des cha\u00eenes d\u2019approvisionnement plus efficaces.[16]<\/sup><\/a> Toutefois, il est peu probable que toutes ces solutions soient r\u00e9alisables, si bien que le probl\u00e8me doit \u00eatre trait\u00e9 au niveau local.<\/p>\n

D\u00e9carboner la production avec des combustibles alternatifs<\/strong><\/p>\n

Un tiers des \u00e9missions d\u2019une cimenterie typique provient de la combustion de charbon, de coke de p\u00e9trole et d\u2019autres combustibles fossiles n\u00e9cessaires pour chauffer les fours.[17]<\/sup><\/a> L\u2019\u00e9lectrification des fours \u00e0 l\u2019aide d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 renouvelable est un plus, tandis que les torches \u00e0 plasma haute temp\u00e9rature aliment\u00e9es par de l\u2019\u00e9nergie renouvelable sont prometteuses.[18]<\/sup><\/a> Par ailleurs, le passage \u00e0 la biomasse et aux alternatives bas\u00e9es sur les d\u00e9chets, comme les boues d\u2019\u00e9puration, peut r\u00e9duire les \u00e9missions totales jusqu\u2019\u00e0 17\u00a0%, selon les estimations.[19]<\/sup><\/a> Il existe d\u00e9j\u00e0 un solide cas d\u2019utilisation de cette approche. En\u00a02022, Cemex a achev\u00e9 la construction d\u2019une usine au Royaume-Uni qui fonctionne \u00e0 100\u00a0% avec des combustibles alternatifs.[20]<\/sup><\/a> La m\u00eame ann\u00e9e, Holcim a d\u00e9clar\u00e9 satisfaire 28\u00a0% de sa demande d\u2019\u00e9nergie thermique avec des combustibles alternatifs et vise \u00e0 atteindre 50\u00a0% d\u2019ici\u00a02030.[21]<\/sup><\/a> Selon le MSCI Sustainability Institute, les combustibles alternatifs permettraient de r\u00e9duire les \u00e9missions bien en de\u00e7\u00e0 des objectifs d\u00e9clar\u00e9s de l\u2019industrie du ciment et, en raison de leur prix abordable, de r\u00e9duire les \u00e9missions \u00e0 long terme beaucoup plus rapidement que l\u2019objectif actuel de neutralit\u00e9 carbone vis\u00e9 d\u2019ici\u00a02100.[22]<\/sup><\/a> Les producteurs d\u00e9veloppent \u00e9galement des entreprises de recyclage des d\u00e9chets ciblant l\u2019utilisation de d\u00e9chets industriels et urbains pour leurs fours.[23]<\/sup><\/a><\/p>\n

R\u00e9duire l\u2019utilisation du clinker<\/strong><\/p>\n

L\u2019accessibilit\u00e9, la polyvalence et la durabilit\u00e9 du b\u00e9ton sont fortement influenc\u00e9es par la capacit\u00e9 de liaison du clinker. Fabriqu\u00e9 \u00e0 partir d\u2019un m\u00e9lange de calcaire et de min\u00e9raux, le clinker est l\u2019un des principaux ingr\u00e9dients du b\u00e9ton. Malheureusement, il est produit par calcination du calcaire \u00e0 plus de 1\u00a0400\u00a0\u00b0C dans des fours, ce qui \u00e9met environ 622\u00a0kilogrammes de CO2<\/sub> pour chaque tonne m\u00e9trique de ciment produite.[24]<\/sup><\/a> Le clinker repr\u00e9sente \u00e0 lui seul pr\u00e8s de 90\u00a0% des \u00e9missions produites lors de la fabrication du ciment.[25]<\/sup><\/a> Deux approches permettraient de r\u00e9duire de moiti\u00e9 l\u2019empreinte carbone du clinker\u00a0: \u00e9viter de l\u2019utiliser ou d\u00e9carboner la production gr\u00e2ce au pi\u00e9geage du carbone\u00a0: [26]<\/sup><\/a><\/p>\n

Optimiser les SCM<\/strong><\/p>\n

Le clinker peut \u00eatre remplac\u00e9 par des mat\u00e9riaux moins polluants tels que les cendres volantes, le laitier de m\u00e9tal, le b\u00e9ton recycl\u00e9 ou l\u2019argile calcin\u00e9e, connus sous le nom de mat\u00e9riaux cimentaires suppl\u00e9mentaires (\u00ab\u00a0supplementary cementitious material\u00a0\u00bb, SCM).[27]<\/sup><\/a> Les cendres volantes et le laitier granul\u00e9 de haut fourneau sont des sous-produits de la combustion du charbon et de la fabrication du fer, respectivement. Ils constituent tous deux un moyen efficace d\u2019utiliser les d\u00e9chets tout en \u00e9vitant la production de clinker.[28]<\/sup><\/a> Paradoxalement, ces mat\u00e9riaux vont se rar\u00e9fier \u00e0 mesure que l\u2019\u00e9nergie du charbon dispara\u00eetra et que la production d\u2019acier deviendra plus \u00e9cologique. Heureusement, il existe d\u2019autres options. L\u2019argile calcin\u00e9e est un mat\u00e9riau naturel que l\u2019on trouve partout dans le monde et il est abondant dans les pays du Sud, o\u00f9 la demande de ciment atteint des sommets. Selon certaines estimations, si l\u2019argile calcin\u00e9e devenait le mat\u00e9riau de base du ciment, les \u00e9missions du secteur pourraient \u00eatre r\u00e9duites de\u00a030 \u00e0 40\u00a0%.[29]<\/sup><\/a> Les SCM repr\u00e9sentent actuellement pr\u00e8s de 15\u00a0% de la production mondiale de ciment, mais les estimations sugg\u00e8rent qu\u2019ils pourraient atteindre\u00a030 \u00e0 50\u00a0%.[30]<\/sup><\/a><\/p>\n

Demander aux algorithmes<\/strong><\/p>\n

Les technologies de contr\u00f4le et d\u2019apprentissage automatiques permettent aux entreprises \u00e9mergentes d\u2019optimiser la qualit\u00e9 du ciment tout en int\u00e9grant des alternatives \u00e0 faible teneur en carbone. La start-up am\u00e9ricaine Alcemy, sp\u00e9cialis\u00e9e dans le ciment recycl\u00e9, a d\u00e9clar\u00e9 avoir r\u00e9duit ses \u00e9missions de CO2<\/sub>\u00a0de 50\u00a0% tout en am\u00e9liorant la qualit\u00e9 de ses ouvrages gr\u00e2ce \u00e0 des solutions mises \u00e0 l\u2019\u00e9chelle en Europe et aux \u00c9tats-Unis.[31]<\/sup><\/a>\u00a0D\u2019autres start-up comme Fero\u00a0Labs et AlCrete contribuent \u00e0 optimiser la production de ciment et de b\u00e9ton en temps r\u00e9el pour offrir des m\u00e9langes \u00e0 faible teneur en CO2<\/sub>.[32]<\/sup><\/a><\/p>\n

Capter le carbone<\/strong><\/p>\n

Le clinker peut \u00eatre d\u00e9carbon\u00e9 en conservant le CO2<\/sub> \u00e9mis pendant la production. De toutes les options, le CCUS pr\u00e9sente le plus grand potentiel, repr\u00e9sentant\u00a035 \u00e0 50\u00a0% de r\u00e9duction des \u00e9missions dans tous les sc\u00e9narios du rapport Making Net Zero Concrete and Cement Possible <\/em>(Atteindre la neutralit\u00e9 carbone du b\u00e9ton et du ciment<\/em>) r\u00e9dig\u00e9 par le Mission Possible Partnership (MPP<\/a>).[33]<\/sup><\/a> En th\u00e9orie, le CCUS pourrait m\u00eame produire du clinker avec des \u00e9missions nettes nulles. Cependant, le processus est relativement nouveau, co\u00fbteux et peut \u00eatre gourmand en \u00e9nergie et en eau. Si de faibles concentrations de CO2<\/sub> sont \u00e9mises (environ\u00a015 \u00e0 20\u00a0%), une grande quantit\u00e9 d\u2019\u00e9nergie est n\u00e9cessaire pour atteindre des niveaux appropri\u00e9s.[34]<\/sup><\/a><\/p>\n

En raison de son prix \u00e9lev\u00e9, le CCUS est surtout r\u00e9serv\u00e9 aux acteurs importants et \u00e0 ceux disposant des capacit\u00e9s de stockage et d\u2019utilisation du carbone capt\u00e9, comme les industries recourant au carbone min\u00e9ralis\u00e9, au soutien des pouvoirs publics et aux \u00e9nergies renouvelables abordables.[35]<\/sup><\/a> \u00c0 certains endroits, les acteurs historiques \u00e9tudient la possibilit\u00e9 de moderniser leurs installations pour les doter d\u2019un CCUS.[36]<\/sup><\/a> Le CO2<\/sub> peut \u00e9galement \u00eatre stock\u00e9 dans les agr\u00e9gats de b\u00e9ton lorsque les d\u00e9chets de construction et de d\u00e9molition sont recycl\u00e9s.[37]<\/sup><\/a><\/p>\n

Des m\u00e9ga-usines strat\u00e9giquement construites dans des r\u00e9gions disposant d\u2019un acc\u00e8s \u00e0 une \u00e9nergie renouvelable abondante et bon march\u00e9 et b\u00e9n\u00e9ficiant d\u2019une r\u00e9glementation favorable, comme les \u00c9tats-Unis et l\u2019Europe, pourraient r\u00e9duire le co\u00fbt de production du clinker \u00e0 faible teneur en carbone jusqu\u2019\u00e0 60\u00a0%.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Le transport, le stockage et l\u2019utilisation du carbone capt\u00e9 pr\u00e9sentent des d\u00e9fis, en particulier pour les pays du Sud. Bien que le CCUS soit essentiel \u00e0 la d\u00e9carbonation, l\u2019industrie doit \u00e9viter de trop d\u00e9pendre de cette technologie sous-d\u00e9velopp\u00e9e, le temps que la recherche, le d\u00e9veloppement, l\u2019investissement et la r\u00e9glementation rattrapent leur retard. La voie de la d\u00e9carbonation implique d\u2019adopter une approche \u00e9quilibr\u00e9e et \u00e9volutive, qui int\u00e8gre les solutions susmentionn\u00e9es au fur et \u00e0 mesure qu\u2019elles deviennent r\u00e9alisables.<\/p>\n

Plus d\u2019argent, de r\u00e9glementation et de coop\u00e9ration<\/h2>\n

Atteindre la neutralit\u00e9 carbone d\u2019ici\u00a02050 n\u00e9cessite un portefeuille d\u2019instruments politiques et financiers pour cr\u00e9er un environnement propice \u00e0 l\u2019innovation et \u00e0 la d\u00e9carbonation.[38]<\/sup><\/a> Comme le souligne RMI\u00a0: \u00ab\u00a0L\u2019ann\u00e9e\u00a02050 n\u2019est qu\u2019\u00e0 un cycle d\u2019investissement, compte tenu de la dur\u00e9e des immobilisations du secteur\u00a0\u00bb.<\/em>[39]<\/sup><\/a> L\u2019industrie doit agir d\u00e8s maintenant pour s\u2019assurer que les nouveaux investissements majeurs sont compatibles avec la neutralit\u00e9 carbone.<\/p>\n

En ce sens, la Strat\u00e9gie de transition du secteur du b\u00e9ton et du ciment[40]<\/a> du MMP est une feuille de route s\u2019\u00e9talant sur plusieurs d\u00e9cennies pour atteindre une production de ciment et de b\u00e9ton neutre en carbone\u00a0; ce qui n\u00e9cessite par ailleurs d\u2019importants moyens technologiques, financiers et politiques. Les mesures \u00e0 court terme requises de la part de l\u2019industrie, des gouvernements et des acteurs financiers sont les suivantes\u00a0:<\/p>\n