Les roches que nous foulons pourraient être la clé d’un ciment neutre en carbone
Des ingénieurs montrent comment un simple traitement transforme l’olivine, le minéral le plus abondant du manteau terrestre, en une formule plus écologique pour le ciment et d’autres matériaux de construction.
Par l’équipe Anthropocène Magazine (Opens in a new window)
Un minéral commun présent tout juste sous la croûte terrestre pourrait contribuer à contrer l’empreinte carbone du béton, rapportent une équipe de recherche dans la revue Royal Society Open Science (Opens in a new window). L’étude décrit un moyen de transformer le minéral olivine, qui forme également la pierre précieuse verte péridot, en une solution de rechange au ciment et à d’autres matériaux de construction. Les chercheurs ont lancé une entreprise en démarrage (Opens in a new window) pour commercialiser leur procédé breveté.
Le béton, le matériau le plus utilisé au monde, est un mélange de ciment, d’eau, de gravier et de sable. La production de ciment et de béton (Opens in a new window) est à l’origine d’environ 8 % des émissions mondiales de dioxyde de carbone.
La plupart de ces émissions sont générées pendant le chauffage du calcaire à haute température pour produire du ciment en poudre. Les émissions proviennent de la combustion des combustibles fossiles pour produire de la chaleur, mais aussi de la réaction chimique proprement dite.
Certains fabricants réduisent les émissions de la fabrication du béton en remplaçant une partie du ciment par des déchets, tels que la cendre volante et le laitier (Opens in a new window), ou en ajoutant d’autres matériaux recyclés (Opens in a new window). Des études ont montré que ce remplacement ne réduit aucunement la résistance du béton.
Les ingénieurs civils et environnementaux du Collège impérial de Londres se sont tournés vers l’olivine, un minéral de silicate de magnésium que l’on trouve dans les roches du manteau supérieur de la Terre. Le minéral réagit naturellement avec le dioxyde de carbone de l’air et se transforme en carbonate de magnésium, mais il faut une très longue échelle de temps géologique pour que ce processus survienne.
L’équipe a voulu voir s’il était possible d’accélérer ce processus et a donc broyé des échantillons d’olivine pour ensuite les mélanger à de l’acide sulfurique. Cette opération a permis de séparer la silice de l’olivine et de créer du sulfate de magnésium. Lorsqu’elle a ajouté du dioxyde de carbone au mélange, celui-ci a réagi avec le sulfate pour produire du carbonate de magnésium, ce qui a mené à la séquestration du dioxyde de carbone (Opens in a new window).
La silice peut être utilisée comme substitut du ciment dans le béton pour en augmenter la résistance. Selon ce que dit l’équipe dans l’article, le carbonate de magnésium peut également être utilisé comme liant ou farine dans d’autres produits de construction à faible teneur en carbone, tels que les briques.
En remplaçant 35 % du ciment Portland ordinaire dans le béton par de la silice, on obtiendrait un ciment carboneutre, estiment les chercheurs. En en remplaçant encore plus, on pourrait obtenir un du béton carboneutre.
Les chercheurs ajoutent que le traitement de l’olivine ne demande pas énormément d’énergie et qu’il pourrait être effectué à l’électricité à l’aide d’énergies renouvelables.
Source : Barney Shanks et coll. « Carbon capture and storage in low-carbon concrete using products derived from olivine », Royal Society Open Science, 2024.
Article original en anglais : https://www.anthropocenemagazine.org/2024/05/a-concrete-idea-for-reducing-carbon-emissions/ (Opens in a new window)
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(Opens in a new window)Anthropocène est la version française d’Anthropocene Magazine (Opens in a new window). La traduction française des articles est réalisée par le Service de traduction de l’Université Concordia (Opens in a new window), la Durabilité à l’Ère Numérique (Opens in a new window) et le pôle canadien de Future Earth (Opens in a new window).