Développer un ciment bas carbone qui contient beaucoup moins de dioxyde de carbone que le ciment conventionnel

Des chercheurs de l’ETH Zurich développent un ciment à faible teneur en carbone contenant beaucoup moins de dioxyde de carbone incorporé₂ Contenu de ciment conventionnel. Le projet Extremely Inexperienced Concrete vise à rendre largement disponible le béton à faible teneur en carbone et à haute efficiency.

Le béton est le matériau de development le plus utilisé dans le monde et constitue l. a. base de l’infrastructure de notre société moderne. Il est partiellement recyclable et peut également absorber le dioxyde de carbone₂ De l’air pendant le processus de traitement. Cependant, l. a. quantité de dioxyde de carbone₂ L. a. quantité libérée au cours du processus de fabrication dépasse de loin l. a. quantité qui peut être réabsorbée ultérieurement.

C’est pourquoi l’industrie du béton génère environ 8 % du dioxyde de carbone mondial.₂ Émissions – plus que celles des secteurs de l’aviation et du delivery maritime réunis. Franco Zunino, chercheur most important à l’Institut des matériaux de development de l’ETH Zurich, souhaite modifier l. a. composition du béton en adoptant une approche de « béton ultra-vert ».

Béton idéal

Le béton est constitué d’un mélange de ciment, de granulats et d’eau. Le ciment conventionnel est composé d’environ 95 % de clinker et de 5 % de gypse. Pour produire du ciment, le calcaire et l’argile sont brûlés en scories dans un 4 chauffé à 1 450 °C, libérant inévitablement du dioxyde de carbone.₂ En raison de l. a. décomposition chimique du calcaire. L’énorme quantité d’énergie requise par le 4 aggrave encore l’empreinte carbone du ciment.

L’EPFL a déjà lancé son projet Limestone Calcined Clay Cement (LC3), dans lequel Zunino est activement impliqué et qui a établi une nouvelle norme dans l. a. manufacturing de ciment. Elle a développé une components de ciment qui utilise 50 % de clinker et un mélange d’argile calcinée et de calcaire, qui élimine le dioxyde de carbone.₂ émissions d’environ 40 %. Cependant, l’amélioration de l. a. components du béton pourrait augmenter considérablement ces avantages environnementaux. C’est ici qu’intervient le projet UGC de Zunino au Département de génie civil, environnemental et géomatique (D-BAUG) de l’ETH.

Zunino poursuit une stratégie à deux volets pour le nouveau béton vert : premièrement, réduire l. a. teneur en clinker, c’est-à-dire l. a. quantité de clinker par unité de ciment ; Deuxièmement : réduire le pourcentage de ciment dans le béton. Cette double stratégie offre l. a. flexibilité nécessaire pour concevoir des formulations de béton à faible émission de carbone adaptées à chaque marché. Ses recherches ont été récemment publiées dans Lettres tactics RILEM

“L. a. state of affairs idéale est de mettre en œuvre les deux facets en même temps ; mais les composants individuels sont indépendants les uns des autres. Sur certains marchés, il peut être difficile de mettre en œuvre les deux facets d’une stratégie double, automobile l. a. capacité de manufacturing et l’infrastructure doivent être mises en œuvre. Mais il est imaginable d’en mettre en œuvre une.” Au moins tout en continuant à réduire les émissions de dioxyde de carbone.₂ «Émissions», explique Zunino.

Les calculs effectués par Zunino et son équipe ont montré que le dioxyde de carbone₂ Les émissions de béton ultra-vert peuvent être réduites de 300 kg par mètre dice à environ 80 à 100 kg par mètre dice. Selon l’utility, jusqu’à deux tiers du dioxyde de carbone₂ Les émissions peuvent ainsi être réduites sans compromettre les performances des matériaux. Même si le chercheur souligne qu’il n’existe pas de béton climatiquement neutre ou négatif en carbone, il estime qu’il n’y a aucune excuse pour que le monde industriel ne adopte pas immédiatement ce nouveau matériau de development plus sturdy.

Plus rentable que le béton traditionnel

Une des raisons de cette hésitation réside peut-être dans le fait que l’industrie du béton n’est pas particulièrement innovante. Le béton s’est avéré très efficace automobile il est rentable, sûr et facile à utiliser. Selon Zunino, le « béton vert » peut être moins cher que le béton traditionnel. L. a. share de composants coûteux est moindre, tandis que l. a. qualité du béton et donc son prix restent les mêmes. Cela crée des incitations financières à utiliser des matériaux plus respectueux de l’environnement.

Les facets de sécurité sont bien entendu également importants. “Quiconque construit une maison veut utiliser un matériau qui durera cent ans”, explique Zunino. “Mais nous devons nous demander si cela a vraiment un sens, compte tenu de l’énorme quantité de dioxyde de carbone.”₂ Émissions impliquées. Peut-on plutôt utiliser un matériau répondant au cycle de vie requis de l. a. construction mais émettant beaucoup moins de CO2 ?₂? Dans un scénario de crise climatique, une tonne de dioxyde de carbone₂ « Ce qui est économisé aujourd’hui a plus de valeur que l. a. même tonne économisée dans 50 ans. »

L. a. manufacturing du LC3 est déjà en cours

Zunino confirme que le ciment à faible teneur en carbone est plus sturdy que le ciment traditionnel. Il existe actuellement environ sept cimenteries à grande échelle dans le monde qui produisent du ciment en utilisant l’approche LC3. Zunino s’attend à ce que ce nombre dépasse 40 personnes dans les années à venir.

“L. a. demande en béton va augmenter à l’avenir”, ajoute Zunino. “Nous pouvons y contribuer en développant des mélanges de béton améliorés avec une teneur plus faible en ciment et en atteignant ainsi nos objectifs environnementaux.” Il est convaincu que le LC3 sera le sort de ciment le plus utilisé dans le monde d’ici 10 ans.