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Le béton est utilisé dans la construction depuis des milliers d’années, on le trouve partout. Mais sa production contribue largement aux émissions mondiales de carbone, et de nombreuses recherches ont été menées pour réduire son impact environnemental. L’un de ces projets, issu de VTT Finlande, vise à rendre la fabrication du béton négative en carbone.

Le centre de recherche technique VTT de Finlande étudie depuis des décennies les effets négatifs de la carbonatation – le lent processus par lequel le dioxyde de carbone est réabsorbé par le béton et peut conduire à la corrosion des armatures en acier.

À la fin des années 2010, les chercheurs ont commencé à s’efforcer de transformer ces problèmes en avantage. "Nous avons décidé de développer du béton à bilan carbone négatif sans savoir exactement comment le faire", a déclaré Tapio Vehmas, scientifique principal du VTT. "Nous avons commencé à expérimenter pour découvrir comment le dioxyde de carbone fonctionne dans le béton, comment se forment les carboaluminates et comment ce processus remplace le ciment et réduit l'empreinte carbone."

La recherche de liants à faible teneur en carbone a commencé. Ces expériences ont révélé que les scories de hauts fourneaux provenant de l’industrie sidérurgique pouvaient être carbonatées et constituaient un liant efficace pour remplacer le ciment normal dans le béton.

"Cela n'a pas fonctionné tout de suite, mais nous avons dû développer le concept du matériau et rechercher des activateurs appropriés", a ajouté Vehmas. "La combinaison finale de matériaux du liant était constituée de scories, de lies de liqueur verte et de cendres biologiques."

Le projet s'est ensuite tourné collectivement vers la commercialisation, en construisant un système pilote de carbonatation automatisé qui lie le CO2 dans du béton préfabriqué à pression atmosphérique et en l'installant dans un conteneur placé à côté d'une usine à béton à Hollola, dans le sud de la Finlande. Le propriétaire de cette usine, Rakennusbetonija Elementti Oy, a ensuite utilisé cette technologie pour créer un revêtement de sol à bilan carbone négatif destiné à être installé sur un chantier de construction de Skanska.

"Nous avons démontré dans l'unité pilote que notre technologie est capable de réduire les émissions de CO2 du béton conventionnel de 45 %", a déclaré Vehmas, aujourd'hui PDG de la société dérivée VTT Carbonaide. « L'automne dernier, nous avons démontré que nous réduisions l'empreinte carbone de nos produits à -60 kg/m3 en remplaçant le ciment Portland par du laitier. L’empreinte carbone du béton conventionnel serait d’environ 250 à 300 kg par mètre cube.

Carbonaide a désormais l'intention de construire la première ligne de production industrielle pilote au monde pour la fabrication de béton à bilan carbone négatif et a obtenu un financement de démarrage de 1,8 million d'euros (environ 1,95 million de dollars) pour démarrer les choses. L'unité de la taille d'une usine à Hollola, combinée à une chaîne de valeur pleinement opérationnelle, devrait « minéraliser jusqu'à cinq tonnes de CO2 par jour et multiplier par 100 la production de ses produits en béton à carbone négatif ».

L'entreprise vise à augmenter sa production et à exploiter 10 unités dans toute la région d'ici 2026, qui devraient lier environ 500 mégatonnes de CO2 chaque année d'ici 2050. Le projet pilote actuel peut être vu en fonctionnement dans la vidéo ci-dessous.

"Notre objectif chez Carbonaide est de créer un avenir plus durable avec une technologie de pointe qui non seulement réduit les émissions de carbone des matériaux de construction comme le béton, mais qui piège plus de CO2 qu'ils n'en émettent au cours de leur durée de vie", a déclaré Vehmas. "Il est tout à fait naturel que l'environnement bâti devienne un puits de CO2 car il constitue le plus grand volume de matériaux fabriqués par l'homme."

Source : VTT