Des scientifiques mettent au point des briques écologiques utilisant du sable du désert pour remplacer le ciment Portland, riche en carbone.
Les déserts de sable des pays du Golfe, riches en pétrole, présentent un paradoxe pratique : bien qu’entourés d’immenses étendues de sable désertique, une grande partie de ces terres est impropre à l’agriculture faute d’eau. Crédit : Abdul Wahid Muhammad Ikram
Des scientifiques de l’Université de Sharjah annoncent avoir réussi à transformer du sable du désert en briques de construction plus durables que le ciment traditionnel ou les briques d’argile cuite. Cette innovation ouvre la voie à une alternative prometteuse au ciment Portland, responsable de près de 10 % des émissions mondiales de dioxyde de carbone.
Une fois industrialisées, ces nouvelles briques pourraient offrir au secteur mondial de la construction une alternative indispensable aux matériaux de construction conventionnels. Cette innovation pionnière revêt une importance particulière pour la région pétrolière où sont basés les chercheurs.
Les déserts de sable des pays du Golfe présentent un paradoxe pratique : bien qu’entourés d’immenses étendues de sable désertique, une grande partie de ce sable est impropre à l’agriculture faute d’eau. De plus, il a longtemps été considéré comme impropre à la construction sans transformation longue et coûteuse.
Les scientifiques décrivent leur innovation ainsi que le processus de fabrication des nouvelles briques dans une étude intitulée « Production of Eco-Friendly Desert Sand Bricks Using Alkali-Activated Binders » ou « Production de briques de sable du désert écologiques à l’aide de liants activés par des alcalis », publiée dans le Journal of Materials in Civil Engineering .
Le principal enseignement de cette recherche pour le secteur de la construction réside dans la faisabilité d’une maçonnerie durable utilisant le sable désertique local abondant et des sous-produits industriels, plutôt que de dépendre fortement du ciment ordinaire. Crédit : Journal of Materials in Civil Engineering (2026). DOI : 10.1061/JMCEE7.MTENG-2058
« Dans cette étude, nous avons produit des briques en utilisant du sable du désert des Émirats arabes unis combiné à des liants activés aux alcalis , une alternative prometteuse au ciment Portland traditionnel qui peut incorporer des sous-produits industriels tels que le laitier de haut fourneau et les cendres volantes », a déclaré Mohamad Arab, professeur de génie géotechnique à l’Université de Sharjah aux Émirats arabes unis (EAU).
Il a expliqué que ces liants utilisent des solutions alcalines « pour déclencher des réactions chimiques qui forment des phases liantes solides, semblables à de la roche ». Surtout, les briques « ont été durcies à température ambiante », un avantage qui les rend commercialement viables, contrairement aux « systèmes similaires qui nécessitent un durcissement à chaud », un procédé qui augmente les coûts et la consommation d’énergie.
Le sable du désert comme matériau de construction durable
Les chercheurs ont utilisé du sable désertique naturel collecté dans la région de Sharjah aux Émirats arabes unis pour étudier la « faisabilité des liants activés par des alcalis (AAB) dans la production de briques écologiques à partir de sable désertique local par rapport aux briques à base de ciment Portland ordinaire (OPC) ».
Fabriquées à partir d’un mélange de ciment Portland, d’autres granulats et d’eau, les briques à base de ciment Portland ordinaire (OPC) sont le matériau de construction de référence à l’échelle mondiale grâce à leur durabilité, leur haute résistance et leur aptitude à une construction rapide. Cependant, malgré leur caractère plus écologique que les briques d’argile traditionnelles, les briques OPC présentent toujours une empreinte carbone non négligeable.
On a longtemps considéré que les sables du désert étaient impropres à la construction sans un traitement long et coûteux. Crédit : Abdul Wahid Muhammad Ikram
Le coût environnemental élevé de nombreuses briques conventionnelles a incité les scientifiques à explorer d’autres alternatives pour le secteur de la construction, l’une des industries les plus consommatrices de ressources au monde. Les auteurs soulignent que la construction contribue fortement aux émissions mondiales de dioxyde de carbone (CO₂) et au changement climatique, consommant environ 40 % de l’énergie mondiale.
Leurs expériences utilisant du sable désertique de la région de Sharjah aux Émirats arabes unis montrent un fort potentiel pour la production d’éléments de maçonnerie durables à partir de sable désertique disponible localement, combiné à des sous-produits industriels, réduisant ainsi la dépendance aux matériaux à forte intensité de carbone et aux procédés de production énergivores.
« L’objectif stratégique global est clair : développer des matériaux de construction d’origine locale, résistants aux environnements difficiles et conformes aux objectifs de développement durable, sans compromettre les performances », a déclaré Maher Omar, professeur de génie civil à l’Université de Sharjah.
Il a poursuivi : « Nous avons également évalué leur comportement face à une exposition chimique agressive et constaté que les briques de sable du désert activées aux alcalis conservaient leur intégrité et, dans certains cas clés, surpassaient les briques à base de ciment sous l’effet des sulfates. Ceci est important dans les environnements côtiers et marins où les sols et les eaux souterraines riches en sulfates peuvent accélérer la détérioration. »
Des scientifiques de l’Université de Sharjah annoncent avoir réussi à transformer du sable du désert en briques de construction plus durables que les briques de ciment ou de terre cuite classiques. Crédit : Abdul Wahid Muhammad Ikram
Des performances supérieures aux briques conventionnelles
Les chercheurs ont constaté que leurs briques de sable du désert surpassent les briques traditionnelles, qu’elles soient en ciment Portland ou en terre cuite, dans des domaines clés tels que la consommation d’énergie, le coût et, surtout, l’impact environnemental. Ils soulignent que leurs briques innovantes à base d’AAB répondent directement aux problèmes de longue date de l’industrie de la brique, comme « le coût élevé des matériaux, les méthodes de production inefficaces et la consommation d’énergie lors de la fabrication ».
Ils écrivent : « De plus, les briques fabriquées à partir de cendres volantes et de sable du désert présentent une durabilité accrue, comme l’indique leur résistance aux sulfates, supérieure à celle des briques à base de ciment Portland. Les résultats présentés ici confirment l’intérêt des briques fabriquées à partir de cendres volantes et de sable du désert comme matériau de construction écologique et soulignent leur capacité à réduire significativement l’empreinte carbone du secteur de la construction. »
Le professeur Omar a également souligné que les nouvelles briques présentaient des performances mécaniques supérieures aux briques classiques à base de ciment, ainsi qu’une absorption d’eau moindre, un indicateur important de leur durabilité à long terme.
« Nous avons également évalué leur comportement face à une exposition chimique agressive et constaté que les briques de sable désertique activées aux alcalis conservaient leur intégrité et, dans certains cas clés, surpassaient les briques à base de ciment sous l’effet des sulfates. Ceci est important dans les environnements côtiers et marins où les sols et les eaux souterraines riches en sulfates peuvent accélérer la détérioration. »
Interrogé sur l’objectif stratégique de l’étude, le professeur Omar a expliqué : « L’objectif stratégique global est clair : développer des matériaux de construction d’origine locale, résistants aux environnements difficiles et conformes aux objectifs de développement durable, sans compromettre leurs performances. »
Haute performance et respect de l’environnement
Les auteurs soulignent que les performances des nouvelles briques ont été rigoureusement validées par des tests de durabilité, notamment « l’absorption d’eau, les cycles d’humidification et de séchage, et l’efflorescence ». Ils indiquent que les « briques AAB répondent à toutes les normes ASTM », y compris leur forte résistance à l’attaque par les sulfates, ainsi qu’aux conditions climatiques extrêmes.
Cette étude a des implications considérables pour le secteur de la construction, les nouvelles briques répondant aux critères établis par les normes ASTM, les références mondiales en matière de sécurité, de performance et de haute qualité pour les matériaux, les systèmes et la fabrication, démontrant ainsi leur conformité aux critères internationaux de haute qualité.
« Ce que beaucoup considèrent comme des déchets ou des matériaux inutilisables, comme le sable du désert, peut être transformé en matériaux de construction », a déclaré le professeur Arab. « Au lieu de traiter le sable du désert et les sous-produits industriels comme des déchets, nous pouvons les transformer en briques durables. »
Le principal enseignement de cette recherche pour le secteur de la construction réside dans la faisabilité d’une maçonnerie durable utilisant le sable désertique local abondant et des sous-produits industriels, plutôt que de dépendre fortement du ciment ordinaire. Le professeur Omar a ajouté que la méthode de durcissement des briques à température ambiante offre d’autres avantages environnementaux.
« Comme ces éléments de maçonnerie durcissent à température ambiante, le procédé évite le recours à la chaleur pour leur fabrication, réduisant ainsi la consommation d’énergie et les émissions associées. Globalement, cela démontre la possibilité de produire localement des matériaux de construction à faible impact environnemental et présentant des avantages potentiels en termes de coûts. »
Les yeux rivés sur la production à l’échelle industrielle
Les auteurs s’attachent désormais à passer des résultats concluants obtenus en laboratoire à une application concrète. Leur prochaine étape consiste à augmenter la production à des unités plus grandes et à mener des essais pilotes afin de vérifier les performances et de garantir une qualité constante dans des conditions de fabrication réelles ; il s’agit d’une validation de principe essentielle avant toute production à grande échelle.
De plus, ils prévoient de réaliser une analyse commerciale et de coûts complète, incluant l’estimation des coûts de production, la conception et l’optimisation du flux de production, ainsi que la définition de la logistique nécessaire à la mise en œuvre industrielle.
« Nous allons également quantifier plus précisément les avantages environnementaux afin de pouvoir identifier la voie la plus pratique et la plus facilement adaptable à l’adoption par l’industrie », a affirmé le professeur Omar.
https://techxplore.com/news/2026-02-scientists-ecofriendly-bricks-sand-carbon.html