Une méthode de recyclage du ciment pourrait résoudre l’un des plus grands problèmes climatiques au monde
Des chercheurs de l’université de Cambridge ont développé une méthode permettant de produire à grande échelle un ciment à très faibles émissions
- Les chercheurs ont mis au point une méthode permettant de recycler simultanément le ciment à l’aide d’un four à arc électrique utilisé pour le recyclage de l’acier.
- Le ciment est le principal composant du béton et la deuxième matière la plus utilisée par l’humanité à l’échelle mondiale.
- Cette méthode peut réduire fortement les émissions sans augmenter de manière significative le coût de production du ciment et de l’acier.
Principe de la méthode de recyclage du ciment
- Le ciment usagé peut remplacer efficacement le flux de chaux utilisé dans le recyclage de l’acier.
- Le flux de chaux sert à éliminer les impuretés et finit généralement sous forme de déchet appelé laitier.
- En remplaçant la chaux par du ciment usagé, le produit final devient un ciment recyclé pouvant servir à fabriquer un nouveau béton.
Production à grande échelle avec un four à arc électrique
- Des tests récents menés au Materials Processing Institute ont montré que le ciment recyclé peut être produit à grande échelle dans un four à arc électrique.
- Si le four à arc électrique fonctionne avec des énergies renouvelables, cette méthode pourrait à terme produire un ciment à zéro émission.
Composition du ciment et problème des émissions
- Le béton est composé de sable, de gravier, d’eau et de ciment, ce dernier jouant le rôle de liant.
- Le ciment représente près de 90 % des émissions liées au béton.
- Le ciment est fabriqué en chauffant du calcaire et d’autres matières premières à environ 1 450 °C, un processus qui émet une grande quantité de CO₂.
Limites des matériaux de substitution
- Depuis dix ans, les scientifiques étudient des substituts au ciment, qui doivent être activés chimiquement.
- Le volume physique de ces substituts ne suffit pas à répondre à la demande mondiale de ciment.
Nécessité d’une nouvelle approche
- Les chercheurs cherchent un moyen de réduire les émissions en recyclant le ciment existant.
- Ils ont tenté de recycler le ciment pendant le processus de recyclage de l’acier au moyen d’un four à arc électrique.
Résultats de la recherche
- La combinaison de clinker de ciment et d’oxyde de fer forme un excellent laitier pour la fabrication de l’acier.
- Cette méthode permet de produire du ciment réactivé sans coût supplémentaire.
Perspectives
- Le procédé Cambridge Electric Cement se déploie rapidement, et les chercheurs estiment qu’il pourrait produire 1 milliard de tonnes par an d’ici 2050.
- Il est également important de réduire l’usage du ciment, ce qui nécessitera une volonté politique.
Soutien à la recherche et brevet
- Les chercheurs ont déposé un brevet pour soutenir la commercialisation.
- La recherche est soutenue par Innovate UK et UK Research and Innovation (EPSRC).
L’avis de GN⁺
- Caractère innovant de la technologie : cette technologie propose une approche innovante permettant de réduire simultanément les émissions de deux industries en recyclant le ciment via un procédé existant de recyclage de l’acier.
- Efficacité économique : le fait de réduire les émissions sans coût supplémentaire en fait une solution très efficace sur le plan économique.
- Besoin de soutien politique : pour réduire l’usage du ciment, un soutien actif des gouvernements et des décideurs politiques est nécessaire.
- Limites des substituts : comme le volume physique des substituts actuellement disponibles est insuffisant, une nouvelle méthode de recyclage devient d’autant plus importante.
- Perspectives d’avenir : si cette technologie est commercialisée avec succès, elle pourrait avoir un impact environnemental majeur à l’échelle mondiale.
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Avis de Hacker News
Résumé des commentaires de Hacker News
Impressionnant : une technologie de recyclage du béton utilisant les grands fours à arc employés pour le recyclage de l’acier. Avec l’énergie solaire, il serait possible de produire du béton sans émissions de carbone. Le béton représente actuellement 7,5 % des émissions de carbone d’origine humaine, donc cela pourrait faire une grande différence. Les fours à arc consomment beaucoup d’énergie, mais cela pourrait devenir viable à mesure que la production solaire continue d’augmenter.
Point de vue réaliste : cette découverte est intéressante, mais aujourd’hui encore, il est rare que le ciment usagé finisse en décharge. La majeure partie du ciment est utilisée sous forme de béton. Le béton concassé, en différentes granulométries, sert de matériau utile pour la construction de routes, entre autres. Dans certaines régions, le béton concassé est même toujours en pénurie.
Importance du débat : c’est une bonne chose que ce sujet ait été discuté sur Hacker News. Il faut aussi parler d’autres sources d’énergie prometteuses et décarbonées, comme la géothermie. Il est important de comprendre que le net zero ne signifie pas « mission accomplie ». Compte tenu de la trajectoire actuelle du réchauffement, il est possible qu’au moment d’atteindre le net zero, nous soyons déjà entre +2,5 °C et +3,0 °C. Cela pourrait ne pas être vivable pour une grande partie de la population. Des solutions technologiques comme la SRM seront donc nécessaires.
Construction durable : une autre solution consiste à construire des bâtiments qui n’auront pas besoin d’être démolis dans dix ans. Beaucoup de grands bâtiments en béton sont démolis en moins de vingt ans. Il faut de meilleures méthodes grâce à une meilleure planification et à de meilleures prévisions.
Limites du recyclage : l’idée consiste à remplacer les flux utilisés dans le recyclage de l’acier par du béton usagé, afin d’obtenir du ciment recyclé au lieu de laitier inutile. C’est une bonne idée, mais même si toute la production mondiale d’acier adoptait cette méthode, l’impact sur la production de ciment resterait minime.
Espoir : c’était l’une des pistes dont on espérait qu’elle permettrait de résoudre ce problème.
Discussion d’hier : il y a aussi eu une discussion liée hier.
Usage des gabions : utiliser des morceaux de béton cassé dans des gabions est une bonne façon de recycler un matériau autrement sans valeur. Si l’apparence compte, on peut utiliser les morceaux de béton à l’intérieur et recouvrir l’extérieur de jolies pierres.
Impact de la production de ciment : la production de ciment est l’une des principales sources d’émissions de carbone dans le monde. Le développement de méthodes efficaces de recyclage du ciment est en cours.
Coût et consommation d’énergie : on peut se demander quel sera le coût et la consommation d’énergie de cette technologie. La majeure partie des émissions de carbone du béton provient de la consommation d’énergie.