Le premier carbone au monde

CarbiCrète

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Le béton est le produit fabriqué par l'homme le plus utilisé sur la planète. Des bâtiments, des ponts et des routes que vous voyez autour de vous jusqu'aux trottoirs sous vos pieds, c'est un matériau de construction essentiel que vous rencontrerez quotidiennement.

Un ingrédient clé du béton a toujours été le ciment, dont la production représente environ 8 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre (GES). S'il peut être tentant de penser que nous vivons à l'ère du plastique, après tout, nous avons généré environ 8 milliards de tonnes de plastique au cours des 60 dernières années et il s'avère que le secteur du ciment produit plus de 30 milliards de tonnes de béton chaque année.

Aujourd'hui, alors que le marché mondial des matériaux de construction écologiques devrait dépasser 711,06 milliards de dollars américains d'ici 2030 (contre 270,26 milliards de dollars en 2020), les utilisateurs de béton soucieux de l'impact environnemental du ciment recherchent des matériaux fiables leur permettant de réduire l'utilisation du ciment.

Une entreprise technologique basée à Montréal, appelée CarbiCrete, fait exactement cela en produisant un béton alternatif qui absorbe le dioxyde de carbone au lieu de le libérer dans l'atmosphère.

Intéressant Engineering (IE) s'est entretenu avec le directeur marketing (CMO) de CarbiCrete, Yuri Mytko, pour savoir exactement comment cela fonctionne.

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Le ciment, ou plus précisément le clinker Portland, agit comme agent de liaison dans le béton et est une source majeure d'émissions mondiales de dioxyde de carbone. Lors de la production, le calcaire (CaCO3) est « calciné » à haute température dans un four à ciment pour produire de la chaux (CaO), ce qui entraîne la libération de déchets de CO2.

De plus, le processus nécessite une chaleur très élevée, soit environ 1 400 degrés Celsius, souvent générée à l'aide d'une source de combustible fossile pour chauffer le calcaire. Le calcaire se désintègre sous la chaleur, libérant plus de dioxyde de carbone.

Carbicrete vise à changer cela en commercialisant un procédé permettant la production de béton sans ciment et à empreinte carbone négative. Sa technologie brevetée d'élimination du carbone utilise des sous-produits industriels et du dioxyde de carbone capturé.

"Pour chaque tonne de béton produite à l'aide du procédé CarbiCrete, 150 kg (kilogramme) de CO2 sont réduits/éliminés", a déclaré Yuti Mytko à IE.

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L'entreprise offre aux fabricants de béton le processus et le soutien nécessaires pour mettre en œuvre cette technologie de remplacement dans leurs usines existantes. Mytko a expliqué à IE que le processus est identique à celui de la fabrication du béton à base de ciment avec deux différences essentielles.

La première est que le laitier d'acier broyé, un sous-produit de la fabrication de l'acier, remplace le ciment dans le mélange, qui agit comme liant. De plus, le béton est durci avec du CO2 au lieu de la chaleur et de la vapeur dans une chambre d'absorption scellée spécialisée, où le durcissement peut se produire.

Au cours de ce processus de carbonatation, le CO2 est capturé en permanence et converti en carbonates de calcium stables, remplissant les vides de la matrice pour former une structure dense et donnant au béton sa résistance.

Les blocs de béton, ou CMU (unités de maçonnerie en béton), sont créés en versant le mélange dans une machine à fabriquer des blocs traditionnelle.

Selon le site Web de l'entreprise, le béton atteint sa pleine résistance dans les 24 heures.

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Cette technologie permet de produire une variété de matériaux de construction préfabriqués. Mytko révèle que ceux-ci incluent des blocs de construction qui sont jusqu'à 30 % plus résistants (en résistance à la compression) que les blocs conventionnels à base de ciment.

Le directeur du marketing affirme que puisque les scories d'acier, qui sont généralement considérées comme des déchets, sont utilisées à la place du ciment dans leur procédé, les blocs sont également moins chers. Les CMU affichent également une meilleure résistance au gel/dégel. Dans l'ensemble, ils offrent la même qualité et les mêmes performances, sinon meilleures, que les blocs de maçonnerie traditionnels, le tout avec une empreinte carbone bien inférieure.

"Chaque bloc de 18 kg représente jusqu'à 3 kg de CO2 réduit/éliminé par rapport aux blocs conventionnels à base de ciment", explique Mytko, précisant en outre que les CMU ont été conçues dans un souci de durabilité.

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Selon The Globe and Mail, Carbicrete augmentera la fabrication à 25 000 unités par jour grâce à un partenariat avec le fabricant de béton québécois Patio Drummond. Le projet pilote à l'échelle industrielle sera hébergé dans l'usine de préfabrication de Drummond à Drummondville, au Québec.

"La production devrait commencer dans les semaines à venir et produira les premiers blocs de béton à carbone négatif disponibles dans le commerce au monde", a déclaré Mytko à IE.

La mise à l'échelle intervient après que CarbiCrete a reçu une subvention de 3,15 millions de dollars du programme Technoclimat du gouvernement du Québec en 2020, qui est géré par le ministère de l'Énergie et des Ressources naturelles du Québec.

Le gouvernement a également aidé à soulager le COVID-19 à hauteur de 150 000 dollars supplémentaires. La subvention a été accordée conjointement avec une subvention de 2,1 millions de dollars accordée à CarbiCrete par Technologies du développement durable Canada, qui a été utilisée pour financer un programme de démonstration, et un investissement antérieur de 3 millions de dollars, en décembre 2019, de la division environnementale de Harsco Corporation.

« Le soutien du ministère de l'Énergie et des Ressources naturelles [du Québec] jouera un rôle important dans le développement accéléré de notre technologie. Le déploiement de celle-ci apportera une solution durable et rentable aux émissions associées à la production de ciment », Chris Stern , PDG de CarbiCrete, déclare sur le site Web de l'entreprise.

En ce qui concerne les prochaines étapes, Mytko révèle à IE que CarbiCrete est très concentré sur la mise en place de la phase commerciale de son projet pilote à Drummondville, au Québec.

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Étant donné que le processus de Carbicrete peut être intégré dans n'importe quelle usine de production de béton existante, la société a l'intention de concéder sous licence sa technologie de béton à carbone négatif aux fabricants du monde entier.

Jusque-là, nous savons que l'industrie de la construction a d'autres options parmi lesquelles choisir, notamment CarbonCure (également une entreprise canadienne).

Plus tôt cette année, IE a rapporté que le matériau de la technologie du carbone avait attiré beaucoup d'attention depuis l'acquisition d'un investissement important du Climate Pledge Fund de deux milliards de dollars d'Amazon en 2020.

CarbonCure affirme que le ciment qui en résulte est également plus résistant que le béton fabriqué de manière conventionnelle, de sorte que les constructeurs peuvent en utiliser de plus petites quantités dans leurs mélanges. Selon l'entreprise, le béton CarbonCure laisse une empreinte carbone inférieure de cinq pour cent à celle du béton conventionnel.

La technologie du béton de CarbonCure est déjà utilisée dans le monde entier dans environ 400 centrales à béton. La société ajoute du dioxyde de carbone recyclé à sa formule, bien que le béton de CarbonCure contienne du ciment.

Yuri Mytko a révélé à IE que l'entreprise se heurte fréquemment à des malentendus sur ce qu'est le laitier d'acier (leur matière première).

"Ce n'est pas la même chose que le laitier de fer, qui est utilisé dans la fabrication du béton depuis des décennies", explique le CMO.

Dans une réponse par e-mail, Mytko a fourni les faits suivants décrivant les principales différences :

Fourni par Youri Mytko

Mr_Twister/ iStock

L'utilisation généralisée du béton épuise nos réserves décroissantes de sable utilisable. Et non, pas le sable de type désertique, qui est inutile pour produire du béton en raison de sa forme lisse et arrondie.

Le sable utilisé dans la production de béton est souvent appelé sable pointu. Il a une texture grossière et granuleuse et provient de roches de quartz broyées, parfois additionnées d'argile et de fer.

Dans la préparation du béton (fait avec du ciment, de l'eau, du sable et du gravier), pour chaque tonne de ciment, l'industrie du bâtiment a besoin d'environ six à sept fois plus de tonnes de sable et de gravier, selon GreenFacts.

« Le béton est composé à près de 50 % de sable, et jusqu'à ce que vous trouviez une source durable pour le sable, le béton ne peut pas être qualifié de « durable » », souligne un utilisateur du Globe and Mail.

La prétention de l'humanité à cimenter sa relation avec son environnement a lamentablement échoué, mais des entreprises comme CarbiCrete donnent de l'espoir.