Des chercheurs de l'Université Martin Luther de Halle-Wittenberg (MLU) en Allemagne et de l'Université brésilienne du Pará ont développé une alternative respectueuse du climat au ciment conventionnel. Dioxyde de carbone (CO 2 ) les émissions peuvent être réduites pendant la production jusqu'à deux tiers lorsqu'un mort-terrain précédemment inutilisé provenant de l'extraction de la bauxite est utilisé comme matière première. L'alternative s'est avérée tout aussi stable que le ciment Portland traditionnel. Les résultats ont été publiés dans Matériaux et technologies durables .

Maisons, des usines, escaliers, des ponts, barrages—aucune de ces structures ne peut être construite sans ciment. Selon les estimations, près de 6 milliards de tonnes de ciment ont été produites dans le monde en 2020. Le ciment n'est pas seulement un matériau de construction important, il est également responsable d'environ huit pour cent du CO d'origine humaine 2 émissions. « Le ciment Portland est traditionnellement fabriqué à partir de diverses matières premières, y compris le calcaire, qui sont brûlés pour former ce qu'on appelle le clinker, " explique le professeur Herbert Pöllmann de l'Institut des géosciences et de la géographie de MLU. " Dans le processus, le carbonate de calcium est transformé en oxyde de calcium, libérant de grandes quantités de dioxyde de carbone. » Étant donné que le CO 2 est un gaz à effet de serre, les chercheurs recherchent depuis plusieurs années des alternatives au ciment Portland.

Une solution prometteuse est le ciment sulfoaluminate de calcium, dans laquelle une grande partie du calcaire est remplacée par de la bauxite. Cependant, La bauxite est une matière première recherchée dans la production d'aluminium et non disponible en quantité illimitée. En collaboration avec des minéralogistes brésiliens, l'équipe MLU a maintenant trouvé une alternative à l'alternative, pour ainsi dire :ils n'utilisent pas de bauxite pure, mais plutôt un mort-terrain :l'argile Belterra. "Cette couche d'argile peut atteindre jusqu'à 30 mètres d'épaisseur et recouvre les gisements de bauxite des régions tropicales de la terre, par exemple dans le bassin amazonien, " explique Pöllmann. " Il contient suffisamment de minéraux avec une teneur en aluminium pour assurer un ciment de bonne qualité. Elle est également disponible en grande quantité et peut être travaillée sans traitement supplémentaire." Autre avantage :L'argile Belterra doit être enlevée de toute façon, il n'est donc pas nécessaire de l'extraire uniquement pour la production de ciment.

Même si le ciment ne peut être entièrement produit sans carbonate de calcium, au moins 50 à 60 pour cent du calcaire peut être remplacé par de l'argile Belterra. Le processus a un autre avantage environnemental important :le processus de combustion ne nécessite que 1, 250 degrés Celsius (2282° Fahrenheit) - 200 degrés (392° Fahrenheit) de moins que pour le ciment Portland. "Notre méthode libère non seulement moins de CO 2 lors de la conversion chimique, mais aussi lors du chauffage des fours rotatifs", dit Pöllmann. En couplant ces effets, CO 2 Les émissions peuvent être réduites jusqu'à deux tiers lors de la production de ciment.

Dans des tests de laboratoire approfondis, les minéralogistes ont pu prouver que leur ciment alternatif répond à toutes les exigences de qualité imposées au ciment Portland traditionnel. D'autres projets de recherche examineront maintenant s'il existe également des sources de morts-terrains en Allemagne adaptées à la production de ciment. « Les matières premières contenant des minéraux argileux à faible teneur en aluminium pourraient être utilisées en particulier dans les projets de construction où le béton de qualité inférieure est suffisant, " explique Pöllmann. " Il existe encore un énorme potentiel ici pour réduire davantage les émissions de dioxyde de carbone. "