"Le secteur du bâtiment émet d'énormes volumes de CO 2 ", dit Simone Balzer Le, chercheuse du SINTEF, qui fait partie d'une équipe de recherche interdisciplinaire développant actuellement un ciment biologique appelé BioZEment. « La fabrication du ciment, qui est un liant dans le béton, représente à lui seul plus de cinq pour cent des émissions mondiales de gaz à effet de serre."

Pas d'émissions, pas de réchauffement

Dans la production conventionnelle de ciment, le calcaire est chauffé à une température de 1450 degrés. Le processus est appelé calcination et entraîne la libération d'énormes volumes d'émissions de gaz à effet de serre (GES) sous forme de CO 2 .

« Il existe actuellement de nombreuses manières de réduire ces volumes, " dit Balzer Le. " Nos options incluent la capture du CO 2 gaz, substitution partielle du ciment par un autre liant, ou trouver un moyen de faire du ciment sans chauffage. C'est l'approche que nous utilisons dans le développement de BioZEment, " elle dit.

Si les chercheurs réussissent à faire avancer cette dernière approche, il peut avoir une influence considérable sur la réduction des volumes d'émissions de GES produits par le secteur du bâtiment.

"Nos estimations indiquent que l'utilisation de ce matériau pourrait réduire les émissions mondiales jusqu'à 80 % par rapport au ciment conventionnel, bien que BioZEment ne puisse pas être utilisé pour toutes les applications de construction dans sa forme actuelle. Cependant, il pourra contribuer aux efforts collectifs du secteur de la construction pour réduire les émissions de CO 2 émissions.

Des bactéries au lieu de chauffer

Le processus commence par mélanger des particules de calcaire broyées et du sable de manière conventionnelle. Mais au lieu de chauffer le calcaire, des bactéries spécifiques sont ajoutées, que les chercheurs ont découvert à proximité d'une carrière de calcaire à Verdal, Norvège.

« Les bactéries produisent des acides organiques, y compris l'acide lactique et acétique, " dit Balzer Le. " Ceux-ci aident à réduire la valeur du pH du mélange et donc à dissoudre partiellement le calcaire, libérant des ions calcium et du carbonate."

"La deuxième étape consiste à mélanger du sable avec une autre forme de bactérie dans un moule et à l'alimenter avec le mélange préparé de calcaire et d'urée partiellement dissous. Ces bactéries produisent une enzyme qui divise l'urée, ce qui provoque une nouvelle augmentation du pH. Dans de telles conditions, le calcium est formé avec des cristaux de carbonate de calcium, et ce sont ces cristaux qui agissent comme liant dans le béton à base de bactéries, " elle explique.

Après séchage, le matériau dans le moule devient solide. En substance, cette méthode est une extension du processus biogéochimique bien connu connu sous le nom de précipitation de calcite induite microbiennement (MICP). Le carbonate de calcium précipite à la suite de l'interaction entre les minéraux naturels et le métabolisme bactérien. MICP est utilisé, entre autres, par la société américaine bioMASON pour fabriquer et stabiliser des sous-sols.

"L'avantage de notre approche est que tant le calcium que le carbonate sont issus du calcaire, ce qui nous permet de réduire l'utilisation d'urée par rapport à une autre forme couramment appliquée de MICP qui obtient son carbonate uniquement à partir d'urée, " dit Balzer Le.

Commencer par faire des briques

Les chercheurs ont étudié un certain nombre de façons différentes d'appliquer cette technologie. L'approche la plus simple sera probablement de fabriquer des briques à base de bactéries, qui ne coûtera probablement qu'environ dix pour cent de plus à fabriquer que les briques standard.

« Faire des briques va nous permettre de développer le procédé, mais nous étudions également des applications plus commerciales du matériau qui réduiront les coûts de production, " explique Balzer Le. " Le scénario le plus réaliste sera de fabriquer des briques de fabrication commerciale pouvant être transportées directement d'une usine à un chantier de construction, " elle dit.

Pratique et recyclable

Il est trop tôt pour dire comment ce ciment biologique se comportera en termes de qualité.

« Il ne sera pas aussi résistant que les bétons conventionnels, mais il y a des applications où sa résistance matérielle sera probablement plus que suffisante, " dit Balzer Le, ajoutant qu'il existe de nombreuses façons potentielles de renforcer les bétons BioZEment. Il s'agit notamment de divers types de renforcement utilisant soit des fibres d'aluminium ou de cellulose dérivées du bois, ce qui rendra le matériau pratique pour un certain nombre d'applications différentes.

Les chercheurs reconnaissent également le potentiel de recyclage de BioZEment.

« Cela se traduira par une utilisation moindre de matières premières, ce qui en fait un domaine de recherche très excitant pour nous, " dit Balzer Le.