La gazette du carbone

Pour un arsenal juridique décarbonant
The Shifters - Les bénévoles du Shift Project

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2022 | Semaine 37

Nous avons un argument en béton pour vous convaincre que la France pourrait devenir une référence mondiale dans la construction bas carbone. Explications dans nos colonnes. Bonne lecture !

Sommaire

Vu dans la presse

Vu dans la presse

Le béton : comment diminuer l'empreinte carbone de ce matériau indispensable à la construction ?

Article publié par le journal Construction Cayola et analysé ci-dessous par les Shifters

Dans un entretien accordé à Construction Cayola, Jean-Marc Golberg, président du Syndicat national du béton prêt à l’emploi (SNBPE), partage son analyse de l’activité, des perspectives, mais aussi des grandes tendances de ce secteur. En particulier, il estime que les efforts « portent naturellement vers la décarbonation des produits ». C’est donc l’occasion de parler, dans ce nouveau numéro de la Gazette, de la place du béton dans la décarbonation du secteur de la construction.

Un peu de contexte

En France, 82 % des logements collectifs et 74 % des bâtiments tertiaires sont construits en béton1. Ce matériau est responsable d’environ 35 % de l’impact carbone des constructions actuelles, soit en moyenne 250 kgCO2/m² pour le logement collectif et 350 kgCO2/m² pour le tertiaire (béton armé)2. La décarbonation du secteur de la construction doit donc nécessairement passer par une réduction de l’impact carbone du béton.

Le béton : de quoi parle-t-on au juste ?3

Le béton est un mélange de plusieurs composants : ciment, eau, granulats et, le plus souvent, adjuvants qui constituent un ensemble homogène. Le ciment, qui ne représente en moyenne que 12 % de la composition du béton, est responsable de 96 % de son impact carbone (hors armatures). Les armatures augmentent les émissions de 25 % à 40 % par m3 de béton. Le clinker, composant principal du ciment, est produit à partir de calcaire pour 80 % et d’argile pour 20 %. Le poids carbone du clinker est lié à deux processus ayant lieu lors de sa fabrication :
  • La cuisson du clinker à 1450°C à l’aide de combustibles fossiles (ou de substitution) : 40 % des émissions de GES ;
  • La décarbonatation du calcaire lors de la cuisson : 60 % des émissions de GES.

Comment décarboner la production du béton ?

La majorité des fabricants de ciments courants misent actuellement sur le remplacement du clinker par un co-produit de l’industrie sidérurgique, les laitiers de hauts fourneaux, pour réduire leur impact carbone. Ceci permet une réduction de l’ordre de -35 % à -65 % en fonction du taux de laitier incorporé. Néanmoins, il est important de noter que ce sous-produit connaît une limite importante de disponibilité, localement en France comme à l’échelle mondiale. En effet, plus de 80 % du laitier de haut fourneau est déjà utilisé aujourd’hui pour fabriquer du ciment.

D’autres solutions technologiques existent et disposent d’un potentiel intéressant :
  • La substitution du clinker par le métakaolin, un produit issu de la calcination d’une argile, la kaolinite. Le bilan carbone du métakaolin est de 139 kgCO2/t, contre 881 kgCO2/t pour le clinker. Néanmoins le seuil de substitution du clinker par du métakaolin est actuellement de 10% pour un ciment classique.
  • Les ciments géopolymérisés : ce sont des ciments d’activation à froid, qui permettent de supprimer la phase de cuisson (correspondant à 40% de l’impact carbone de la production de ciment).

Le graphique ci-dessous permet de se rendre compte de l’ordre de grandeur du potentiel de décarbonation du ciment, par rapport au ciment de type CEM I, composé à 95% de clinker3 :

Dans le Plan de transformation de l’économie française (PTEF), The Shift Project estime que le taux maximal de décarbonation de la production de ciment est de -53 % kgeqCO2/m3 à horizon 2050, principalement lors des phases de fabrication et de transport.

Les préconisations du PTEF

Afin de réduire l’impact carbone lié à l’emploi du béton dans le bâtiment, The Shift Project a identifié deux leviers principaux à activer :
  • Diminuer la quantité de béton utilisé (sobriété) via :
    • La réduction des volumes de logements neufs construits annuellement. Ceci passe notamment par la conservation des structures existantes ;
    • Le remplacement du béton par d’autres matériaux, biosourcés et géosourcés ;
    • L’optimisation des normes et méthodes de construction pour économiser le béton, à service rendu équivalent.
  • Diminuer l’intensité carbone du béton produit via :
    • L’amélioration de l’efficacité énergétique des installations ;
    • L’augmentation de la part de combustibles alternatifs (biomasse, CSR) dans les fours ;
    • Le développement et le recours aux ciments bas carbones, à faible teneur en clinker ;
    • Le recours au « CCS », c’est-à-dire le captage et stockage du carbone issu des cimenteries.

Le potentiel de décarbonation identifié par The Shift Project pour chaque levier est représenté dans le graphique ci-dessous :

The Shift Project estime par ailleurs que si la RE20204 maintient fermement ses objectifs et s’inscrit dans la durée, la France a le potentiel de devenir en quelques années le laboratoire de la construction bas carbone pour le monde. Si la filière ciment-béton française se mobilise et se rend capable de mettre en œuvre ce plan, elle en deviendra la référence mondiale. Affaire à suivre donc !

1 Données issues d’une variété de sources et d’approches (par logement, par volume de matériau, surface, etc.) et regroupées page 38 du rapport « Transition industrielle – prospective énergie matière : vers un outil de modélisation des niveaux de production » publié par l’ADEME en octobre 2020.

2 Données de l’Observatoire E+C-, gros œuvre : lots 2, 3

3 IFPEB – Béton, les messages clés

4 Nouvelle réglementation environnementale, qui s’applique aux constructions neuves

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