En juillet 2023, la dernière brique alimentée au gaz est sortie de l'usine Wienerberger d'Uttendorf, en Haute-Autriche, non pas parce que l'usine a été fermée par la suite, mais parce qu'elle était électrifiée à 100 pour cent.
Au lieu du four à gaz dans lequel les briques étaient auparavant cuites, l'usine dispose désormais d'un four électrique de 80 mètres de long, le plus grand du genre au monde. Il est actuellement en phase d'essai et devrait produire en 2025. 270 tonnes de briques par jour en exploitation régulière, soit environ 100 000 tonnes par an. Selon Wienerberger, cela correspond à environ 2 600 maisons individuelles ou 3 000 logements.
Optimiser l’ensemble du processus
Si l'on veut rendre une briqueterie neutre en CO2, il ne suffit pas d'équiper simplement le four à gaz d'éléments chauffants électriques, explique Andreas Kugi, directeur scientifique de l'Institut autrichien de technologie (AIT), qui a participé aux études. "Il faut aller bien au-delà et optimiser l'ensemble du processus - en commençant par un mélange d'argile neutre en CO2 et en terminant par les pompes à chaleur utilisées pour le séchage."
Empreinte carbone de l'industrie de la brique
Selon une étude de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, la production mondiale de briques est responsable de 1,1 milliard de tonnes de CO2 par an, ce qui correspond à environ un demi-kilogramme de CO2 par kilogramme de brique produite. Cela signifie que les émissions de cette industrie sont nettement supérieures à celles du trafic aérien mondial (0,7 milliard de tonnes en 2022).
Lorsqu'elle est brûlée, une tuile en terre cuite émet elle-même du CO2 en raison de réactions chimiques dues à la teneur en chaux de l'argile. Moins l’argile contient de calcaire, mieux c’est. La cellulose et parfois le charbon sont également mélangés à l'argile, qui brûlent dans le four et rendent la brique poreuse. Cela signifie qu’il peut mieux isoler un bâtiment, mais les émissions de CO2 augmentent. Wienerberger utilise à la place de la sciure de bois neutre en CO2.
Le four électrique est plus efficace
Par rapport au four à gaz, le nouveau four électrique permet non seulement d'économiser du CO2, mais également 30 % d'énergie. Avec un four à gaz, un mélange gaz-air doit être introduit dans le four pour que la combustion puisse avoir lieu. Cela crée une surpression dans le four, qui doit être évacuée. Une chaleur précieuse est perdue au cours du processus. Ce n'est plus nécessaire avec un four électrique ; la chaleur peut être mieux conservée dans le four. Le nouveau four est également mieux isolé.
Production de briques à faible teneur en CO2
La chaleur perdue du four est également utilisée pour les pompes à chaleur des systèmes de séchage. Les briques d'argile humides doivent être séchées avant la cuisson. «Cela nécessite une quantité d'énergie similaire à celle de la combustion», explique Tilman Barz, chef de projet AIT. Le séchage a lieu à des températures de 80 à 90 degrés Celsius et les briques sont cuites pendant environ 20 heures à près de 1 000 degrés.
"La consommation totale d'énergie de l'usine a été réduite de 17 millions de kilowattheures par an à 11 à 12 millions de kilowattheures par an", a déclaré Barz. Les économies réalisées correspondent à elles seules à la consommation annuelle d’électricité d’environ 1 600 foyers autrichiens.
Cependant, afin d'acheminer l'électricité nécessaire au four et aux pompes à chaleur jusqu'à l'usine, une ligne distincte a dû être posée jusqu'à l'usine. «La sous-station la plus proche se trouve à Mattighofen, à 6 kilomètres», explique Barz. La conduite d'alimentation et les infrastructures supplémentaires sur le site coûtent à elles seules 5 millions d'euros. Avec un investissement total de 30 millions d’euros, ce n’est pas une petite proportion.
Transférer les expériences vers d’autres secteurs
L'usine d'Uttendorf produit uniquement des briques dites creuses. L'objectif est d'électrifier d'autres sites - Wienerberger exploite plus de 200 usines dans le monde - et également de produire des murs de parement et des tuiles. Cependant, il faut d’abord déterminer à quoi devrait ressembler le four électrique parfait pour ce type de briques. « C'est assez complexe : il y a 40 zones avec des températures différentes dans le four tunnel. Avec d'autres briques, le temps passé dans le four change, l'empilage, les espaces entre les briques entre lesquelles l'air circule - tout cela doit être pris en compte », explique Barz.
Toutefois, les résultats peuvent également être utilisés dans d’autres industries où les matériaux doivent être brûlés ou séchés. Il existe également des procédés de séchage dans l'industrie du papier ou dans la production de batteries qui pourraient bénéficier de l'expérience d'AIT dans ce domaine, explique Kugi.
