Une carrière de pouzzolane au Guatemala où de grandes quantités de cendres volcaniques sont ajoutées aux ciments afin de réduire les émissions de CO2. Crédit :Herbert Pöllmann/MLU
La production de ciment pèse lourdement sur notre climat :environ huit pour cent des émissions mondiales annuelles de dioxyde de carbone peuvent être attribuées à ce processus. Cependant, la demande de ciment continue d'augmenter. Une équipe de géoscientifiques de l'Université Martin Luther de Halle-Wittenberg (MLU) a trouvé un moyen de produire des alternatives plus respectueuses de l'environnement et durables. Dans la revue Matériaux de construction et de construction ils décrivent comment les résidus industriels peuvent être utilisés pour produire des produits de haute qualité, matériaux respectueux du climat.
La matière première de base du ciment est le calcaire, qui est transformé en clinker de ciment dans de grands fours. L'impact environnemental de ce procédé est catastrophique :« Environ une tonne de dioxyde de carbone est libérée lors de la production de ciment pour chaque tonne de calcaire. La majorité est émise par le calcaire lui-même, " dit le professeur Herbert Pöllmann, un géoscientifique à MLU. Le remplacement du calcaire dans la production de ciment se traduirait par un énorme potentiel d'économies, ajoute le chercheur. Cependant, le matériau produit devrait avoir les mêmes propriétés bénéfiques que le ciment traditionnel.
Dans leur recherche de matières premières alternatives, les chercheurs de Halle sont tombés sur deux types de déchets industriels :Des matières résiduelles issues de la production de kaolin et d'aluminium. "Je n'aime pas trop le terme de déchets industriels. Il s'agit en fait de résidus industriels qui peuvent encore être utilisés très efficacement, par exemple pour produire des formes alternatives de ciment, " dit Pöllmann. Pour la nouvelle étude, son équipe a testé différents rapports de mélange et analysé les propriétés physiques des ciments nouvellement produits. L'étude a montré que les deux résidus industriels peuvent être utilisés pour produire des ciments ayant les mêmes propriétés que les mélanges conventionnels.
Une carrière de pouzzolane au Guatemala. Crédit :Herbert Pöllmann/MLU
Matières premières pour la production de ciment écologique. Crédit :Sabrina Galluccio/MLU
L'avantage des deux matières résiduelles étudiées par les minéralogistes de MLU est qu'elles ne contiennent pas de dioxyde de carbone qui pourrait être libéré lors d'un traitement ultérieur. "Et vous pouvez les utiliser pour produire de grandes quantités de ciment qui a de grandes propriétés, " explique Pöllmann. Dans la nouvelle étude, lui et son équipe décrivent également en détail les rapports de mélange et les étapes de production des ciments les plus respectueux de l'environnement. Selon le chercheur, les producteurs pourraient soit passer complètement à des matériaux plus respectueux du climat, soit produire des mélanges de ciment qui utilisent une proportion plus faible de calcaire et sont donc également plus respectueux du climat.
Cependant, le procédé a ses limites :« Il n'y a pas assez de résidus industriels pour couvrir la demande mondiale de ciment, " dit Pöllmann. Par conséquent, son équipe recherche également des produits naturels adaptés tels que des cendres volcaniques ou des ressources minérales diverses qui n'ont pas encore été exploitées industriellement et qui ne dégagent pas non plus de dioxyde de carbone, par exemple divers types d'argile.