Des ingénieurs japonais ont mis au point un type de béton plus respectueux de l’environnement, fabriqué à partir du recyclage de vieux déchets de béton.
Le béton est le matériau de construction le plus utilisé dans le monde, mais il a un coût environnemental énorme. Des ingénieurs japonais ont mis au point une nouvelle technique pour fabriquer du béton en recyclant du béton usagé et en le combinant avec du dioxyde de carbone capté.
On estime que jusqu’à 8% des émissions mondiales de dioxyde de carbone résultent de la production de béton, et la plupart d’entre elles proviennent du chauffage du calcaire à très haute température pour créer du calcium, un composant clé de la réaction chimique qui forme le béton. Des recherches antérieures ont porté sur les moyens de réduire ou de remplacer l’agent liant, en utilisant le CO2 capté dans le mélange, ou même en renforçant la capacité du produit fini à absorber le CO2 atmosphérique.
Pour la nouvelle étude, des chercheurs de l’université de Tokyo et d’autres ont mis au point un procédé qui réduit l’empreinte écologique du béton de plusieurs façons à la fois. Tout d’abord, le nouveau matériau est fabriqué à partir de vieux gravats de béton, qui sont souvent mis au rebut. Non seulement cela prolonge la durée de vie des vieux matériaux, mais le processus peut être réalisé à environ 70 °C, ce qui est bien inférieur aux températures requises pour brûler le calcaire – c’est-à-dire bien plus de 1 000 °C. L’autre avantage est que le dioxyde de carbone avec lequel il est mélangé peut provenir de gaz d’échappement industriels ou être extrait directement de l’air.
Lors des tests, l’équipe a créé des blocs échantillons à partir de deux déchets de construction courants, la pâte de ciment durcie (HCP) ou le sable de silice. Le processus commence par une solution de bicarbonate de calcium, composée de poudre de calcaire, d’eau désionisée et de gaz carbonique. Cette solution est ensuite pompée dans un moule contenant l’un des agrégats – soit de la poudre HCP, soit du sable de silice – qui est ensuite chauffé à 70 °C. Le résultat final est un bloc d’un nouveau matériau que l’équipe appelle béton de carbonate de calcium.
Deux échantillons du nouveau béton, fabriqué à partir de déchets de construction courants – de la poudre de pâte de ciment durcie (HCP) et du sable de silice.
S’il est plus respectueux de l’environnement, le béton de carbonate de calcium n’est pas encore aussi résistant que le matériau habituel. La résistance moyenne à la compression des blocs était de 8,6 MPa, ce qui est bien inférieur aux 20 à 40 MPa du béton fabriqué à partir de ciment Portland. Toutefois, l’équipe affirme que ce matériau peut encore être utilisé dans des bâtiments de plus petite taille et qu’il pourrait être amélioré par des travaux supplémentaires.
« Il est passionnant de faire des progrès dans ce domaine, mais il reste de nombreux défis à relever », déclare Takafumi Noguchi, l’un des auteurs de l’étude. « En plus d’augmenter la résistance et les limites de taille du béton de carbonate de calcium, ce serait encore mieux si nous pouvions réduire davantage la consommation d’énergie du processus de production. Nous espérons toutefois que, dans les décennies à venir, le béton de carbonate de calcium neutre en carbone deviendra le type de béton courant et constituera l’une des solutions au changement climatique. »
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jact/19/10/19_1052/_article
