Développement de ciments bas carbone, recyclage des bétons, captation des émissions… Industrie fortement consommatrice d'énergie, la production de ciment cherche à réduire son empreinte CO2. Le SFIC publie une synthèse évoquant la démarche environnementale déjà engagée.
Depuis 1990, l'industrie cimentière française a réussi à diminuer ses émissions de gaz carbonique brutes de -39 %. Elle n'en reste pas moins une industrie qui consomme de grandes quantités d'énergie : cette dernière représente un quart du coût de revient d'une tonne de ciment, car elle intervient à toutes les étapes de la production. L'électricité est par exemple nécessaire pour extraire, broyer, mélanger ou homogénéiser les matières premières, tandis que la chaleur des fours est obtenue par combustion de divers matériaux. Afin de réduire son empreinte environnementale, la filière met en avant un ensemble de mesures destinées à diminuer les émissions de CO2.
Elle mise par exemple sur l'utilisation de combustibles alternatifs. Le Syndicat français des industries cimentières (Sfic) précise : "En 2014, 950.000 tonnes de déchets énergétiques sélectionnés pour leur compatibilité avec le procédé cimentier ont été valorisées en remplacement de combustibles fossiles, ce qui a permis d'économiser l'importation de plus de 500.000 tonnes équivalent pétrole". La proportion de ces sources alternatives (qui incluent de la biomasse et comportent les huiles, pneus usagés, résidus de solvants et peintures, farines animales…), a régulièrement progressé, passant de 4,9 % en 1990 à 35,8 % en 2014. En ligne de mire, l'atteinte d'un taux de 50 % d'ici à 2020. Les industriels misent sur le développement de la filière des "combustibles solides de récupération" dont le ministère de l'Ecologie estime le gisement potentiel à 2,5 millions de tonnes dont 1 Mt pourrait être valorisée en cimenterie.
Adaptation des procédés et des matières premières
Autre piste évoquée, l'usage de la valorisation matière. Là encore, le Sfic avance des chiffres importants : "Au sens de la directive cadre Déchets (art. 3, définition 17) l'industrie cimentière a recyclé 2,6 Mt de matières minérales en 2014, issues de déchets minéraux ou des combustibles consommés en cimenterie dont 0,6 Mt valorisée lors de la préparation de matière crue, 0,2 Mt valorisée lors de la cuisson du clinker et 1,8 Mt valorisée lors du broyage". Ainsi, l'acier contenu dans les pneus usagés, par exemple, permet de limiter ou d'éviter l'ajout de minerai de fer dans le clinker ainsi complété. Il est également possible d'incorporer des fumées de silice issues de la production de silice ou ferro-silice, des laitiers de haut-fourneau qui sont des sous-produits de la fonte, ou des cendres volantes issues des centrales thermiques à charbon. Le Sfic ajoute : "Remplacer une partie du clinker par d'autres constituants permet une double réduction des émissions de CO2 par une diminution des émissions irréductibles liées à la décarbonatation du calcaire, ainsi que par la diminution de l'énergie nécessaire pour fabriquer ces ciments". Les industriels explorent un moyen de réutiliser des matériaux issus des bétons de déconstruction, notamment par réintroduction en tant que matière première dans la fabrication du ciment.
Ils évoquent également le phénomène de recarbonatation du ciment. Le matériau piègerait en effet du CO2 dans sa matrice, principalement en surface. Un concassage des bétons de démolition permettrait de multiplier par 1.000 la surface d'échange et donc de bénéficier d'une captation du gaz carbonique accrue. "La recarbonatation de ces granulats améliore par ailleurs certaines de leurs caractéristiques (absorption d'eau, résistance mécanique, stabilité chimique) et les rend beaucoup plus aptes à une production traditionnelle de bétons", assure le Sfic. Autre méthode de captage du dioxyde de carbone, le recours à des micro-algues. Selon les industriels, "les premiers résultats obtenus avec les techniques actuellement disponibles sont prometteurs". Un hectare de micro-algues absorberait environ 10 fois plus de CO2 qu'un hectare de forêt terrestre. Et le gaz, utilisé pour faire croître les organismes, permettrait de produire de la biomasse algale ou des molécules à haute valeur ajoutée pour la cosmétique ou la nutrition.
Durée de vie allongée
Enfin, le Sfic met en avant des innovations dans la formulation des ciments. Outre ceux incorporant moins de clinker, existent également ceux à "basse température" conçus pour nécessiter moins d'énergie de cuisson. "Les ciments sulfo-alumineux constituent la piste la plus prometteuse de cette dernière catégorie", explique le syndicat. Le projet "Aether", qui utilise un clinker de ciment particulier, permet d'abaisser la température de 1.400-1.500 °C à moins de 1.300 °C. De quoi réduire les émissions de CO2 de 25 à 30 % par tonne produite. Du côté des utilisations, la filière revendique une durée de vie élevée pour les structures en béton, potentiellement de 100 ans, le matériau étant résistant aux moisissures, aux nuisibles et à l'eau. Ils proposent en outre de mettre en œuvre des bétons clairs, en éléments de voirie, afin de diminuer la consommation de l'éclairage public et de réduire le coefficient de friction des pneus des véhicules afin de diminuer leur consommation de carburant et donc… les émissions de gaz carbonique. La boucle est bouclée.
Le projet CarboClearTech de Lafarge lauréat du Fonds pour l'Innovation européen 
