Combien de tonnes de CO2 pourrait-on stocker en changeant de matériaux de construction ?

Agrégats mélangés au béton, ingrédients biosourcés dans les briques… Le remplacement intégral des matériaux de construction conventionnels par des alternatives dans les nouvelles infrastructures pourrait permettre de stocker jusqu'à 16,6 milliards de tonnes de CO2 par an, a calculé une équipe de chercheurs américains. Mais est-ce faisable ?

Ils "poussent" sur la planète comme des champignons, et ils sont (normalement) faits pour durer : il s'agit bien sûr des bâtiments. Les matériaux de construction tels que le béton, la brique, l'asphalte, le plastique et le bois pourraient-ils alors constituer un réservoir de carbone à long terme ?

À l'instar de Neolitik, une société normande qui recycle le plastique usé pour remplacer le béton, des entreprises s'attellent déjà à développer des alternatives innovantes dans ce secteur.

Une équipe de chercheurs de l'université de Californie à Davis et d'autres instituts américains a donc voulu calculer le potentiel global de stockage que permettrait la mise en place de divers changements, tels que l'intégration d'un mélange d'agrégats carbonés dans le béton, ou encore l'utilisation de matériaux biosourcés (café, copeaux de bois…) au sein des briques.

16,6 milliards de tonnes de CO2

D'après leur étude publiée le 9 janvier dans la revue Science, le remplacement intégral des matériaux de construction conventionnels par ces alternatives pourrait permettre de stocker jusqu'à 16,6 milliards de tonnes de CO2 chaque année, soit l'équivalent d'environ 50 % des émissions annuelles d'origine anthropique (humaine) en 2021.

Le potentiel de stockage de carbone associé à ces changements serait davantage sensible à la quantité de matériau utilisé qu'à la quantité de carbone stockée par unité de masse, notent les auteurs. Les agrégats intégrés dans une tonne de ciment, par exemple, stockent relativement peu de carbone ; toutefois, le ciment étant utilisé partout, leur potentiel s'avère en fait immense.

Mais les constructeurs seraient-ils prêts, en pratique, à utiliser de nouveaux matériaux ? L'étude publiée dans Science évoque une possible "réticence" liée à la crainte de voir leur responsabilité engagée en cas de "défaillance" de ces alternatives.

"Il est clair que des étapes importantes doivent être franchies en ce qui concerne la certification et les questions de sécurité", confirme Peter Newman, professeur spécialiste des questions de durabilité à l'université de Curtin, interrogé par le Centre australien des médias scientifiques. "L'idée de commencer par les matériaux n'ayant pas besoin de supporter du poids (…) est une approche sensée", estime-t-il.

Un stockage limité dans le temps ?

L'étude pointe également la difficulté à trouver suffisamment de roches capables d'absorber le carbone pour les utiliser dans les nouveaux matériaux de construction, ainsi qu'à établir pour celles-ci des chaînes d'approvisionnement "rigoureusement contrôlées".

Ainsi, le potentiel le plus important "provient de loin d'un nouveau type de béton qui comprend un agrégat spécial capturant le CO2, comme la dunite (une roche du groupe des péridotites, d'origine magmatique, NDLR), dont la Nouvelle-Zélande possède d'abondants gisements naturels", illustre le Pr David Dempsey, géoscientifique à l'université de Canterbury en Nouvelle-Zélande.

Pour ce chercheur, il faudrait par ailleurs "réfléchir attentivement" à la durée de stockage du carbone, c'est-à-dire à ce qu'il advient "une fois le bâtiment démoli". En effet, si la décharge recevant les déchets de démolition relâche ensuite du CO2, alors, cela signifie que ce type de stockage est finalement "limité" dans le temps, prévient-il.

Source Géo par Nastasia Michaels

Budget de l'Ademe réduit : un coup de massue pour la transition énergétique

Alors que le ministère de la Transition écologique prévoit une réduction de 300 millions d'euros pour le fonds chaleur en 2024, les acteurs du secteur alertent sur l'impact de cette décision sur des centaines de projets énergétiques.

Le ministère de la Transition écologique a annoncé une réduction de 35 % du budget d’intervention de l’Agence de l’environnement et de la maitrise de l’énergie (Ademe), passant ainsi de 1,37 milliard à 900 millions d’euros.

Cette décision se traduira mécaniquement par une baisse du fonds chaleur, qui soutient la production renouvelable de chaleur, d’environ 300 millions d’euros. 

Une série de coupes budgétaires

La ministre Agnès Pannier-Runacher a confirmé que le fonds chaleur, déjà doté de 820 millions d’euros pour 2024 sera réduit, un fait qu’elle a qualifié de « retours sur des trajectoires antérieures ».

Lors d’une conférence de presse, elle a précisé que cette mesure fait partie d’une série de coupes budgétaires touchant divers domaines de la transition écologique. 

Malgré cette réduction, le ministère reste attaché au fonds chaleur, le considérant comme un dispositif efficace en termes de coût par tonne de CO2 abattue. Le fonds continuera ainsi de soutenir la production de chaleur renouvelable et de récupération dans les territoires, se concentrant sur les projets les plus efficients, notamment dans le secteur de l’habitat collectif, du tertiaire et de l’industrie.

Cependant, la réduction du budget a soulevé quelques préoccupations concernant la viabilité des projets de chaleur d’origine renouvelable. Les acteurs du secteur ont exprimé leur crainte, indiquant qu’environ 500 millions d’euros manquaient déjà en 2024 pour la réalisation de projets.

Pascal Guillaume, président de la Fédération professionnelle des entreprises de services pour l’énergie et l’environnement (Fedene), a averti que « si cette dynamique de financement était brisée, des centaines de projets portés par des maires et des industriels ne verraient pas le jour ».

De plus, pour 2025, l’Ademe a identifié un milliard d’euros nécessaire pour de nouveaux projets. Un montant qui pourrait ne pas etre atteint dans le cadre de ce budget raboté.

Source Batiweb par Marie Gérald (Avec AFP)

Allemagne: quelles alternatives à la cuisson au gaz naturel des matériaux de construction en terre cuite?

 À propos de la production de chaleur sans gaz naturel et sans matériaux de construction non cuits - réunion de printemps du conseil consultatif de l'association de recherche de l'industrie de la brique et de la tuile e. V. 2024

Le 15 mai 2024, le conseil consultatif de l'association de recherche de l'industrie de la brique et de la tuile (FGZ) s'est réuni pour sa réunion de printemps. Le lieu était l'hôtel am Steinplatz à Berlin-Charlottenburg. Les principaux sujets à l'ordre du jour étaient l'approvisionnement en chaleur sans gaz naturel et en briques d'argile.

Barbara Fischer, directrice générale de l'association des gestionnaires de réseaux de transport de gaz, a évoqué l'état actuel du réseau central allemand d'hydrogène. 9 700 kilomètres de canalisations sont prévus. 60 % doivent être créés par la conversion de canalisations de gaz naturel existantes et 40 % par de nouvelles constructions. La planification du réseau central ne prévoit pas d'approvisionnement par zone ; les sous-réseaux devraient être fournis par des institutions locales. Les principaux clients étant les producteurs d'acier, le réseau central ne transportera que de l'hydrogène sans mélange. L'industrie de la brique ne fait pas partie de la planification du réseau central, car elle est prévue dans une perspective électrique. Une solution spéciale pour la participation au réseau central n'est toutefois pas exclue.

Hybit, un projet de production d'hydrogène vert pour la production d'acier à Brême, était au centre de la deuxième présentation. Frerk Lüschen, Key Account Manager Hydrogen Marketing de Bremer Wasserstoff GmbH, une joint-venture entre Stadtwerke Bremen et le groupe énergétique du nord-ouest de l'Allemagne EWE AG, a présenté le projet. Une installation d'électrolyse de dix mégawatts doit être construite sur le site de la centrale électrique de Mittelsbüren à Brême pour produire de l'hydrogène et alimenter la production d'acier d'ArcelorMittal Bremen. La construction et l'exploitation de l'électrolyseur posent des défis. Non seulement les critères d'approvisionnement en électricité pour l'hydrogène vert doivent être respectés. De l'eau ultra pure est également nécessaire pour l'électrolyse. Les projets d'hydrogène d'EWE comprennent également des tests sur le stockage d'hydrogène dans des cavernes.

Richard Lemke, directeur général d'August Lücking GmbH & Ck. KG, a rendu compte de la production et de l'utilisation du gaz de bois dans la briqueterie comme alternative neutre en CO2 et économiquement comparable au gaz naturel. (Vous trouverez plus d'informations à ce sujet, notamment sur son fonctionnement et sa rentabilité, dans le rapport du prochain ZI 5/24).

Le quatrième thème du programme était celui des matériaux de construction en terre cuite. Dr Anne Tretau, de l'Institut de recherche et d'essai des matériaux de Weimar (MFPA), a expliqué l'état actuel et les défis. Les méthodes de construction en terre cuite ont une longue et fructueuse tradition, par exemple au Yémen, il existe des maisons en terre cuite à plusieurs étages. Après un aperçu des normes pertinentes, elle a abordé en détail la norme DIN 18945. Elle a présenté les types de briques en terre cuite répertoriés dans cette norme - briques en terre cuite moulées, moulées-pressées et extrudées - ainsi que les matières premières, les classes d'application et les exigences relatives à la proportion de trous et d'âmes, la densité de la brique et la résistance à la compression, la résistance à l'humidité et au gel. Elle a également abordé le mortier de maçonnerie en terre cuite selon la norme DIN 18946 et les règles d'application selon la norme DIN 18940, en particulier la protection contre les intempéries.

La présentation a été suivie d'une discussion animée. Le président de la FGZ, Rainer Berentelg, a fait part de ses propres expériences dans la production de briques en terre cuite. Le problème de l'argile en tant que matériau de construction réside uniquement dans l'application. Richard Lemke a appuyé cette position et a appelé l'industrie de la brique à utiliser son propre savoir-faire existant dans la manipulation de l'argile pour développer des matériaux de construction appropriés. La construction en terre cuite ne doit pas être laissée aux producteurs de matériaux de construction concurrents.

Quatre projets en cours ont été présentés sous le point de l'ordre du jour suivant « comités d'accompagnement de projets ».

Dr Ralf Wagner, MFPA, a présenté le projet « Cuisson assistée par micro-ondes de produits de maçonnerie (01IF23193N), qui a débuté le 1er mars 2024. Le projet a trois objectifs : (1) développer un procédé de cuisson assistée par micro-ondes de produits de brique ; (2) répondre à la question de savoir comment un profil de température équilibré peut être obtenu dans la plage de températures de cuisson (850 °C à 1100 °C) ; (3) développer des concepts de mise en œuvre possibles et une future technologie de four pour l'industrie de la brique et de la tuile. Les lots de travail prévus comprennent des dispositifs de mesure améliorés pour déterminer les propriétés des matériaux en fonction de la température jusqu'à 1200 °C. Pour une cuisson réussie avec des micro-ondes, les gradients de température et l'emballement thermique doivent être contrôlés.

Le Dr Wagner a également présenté le projet « Conception de surfaces de briques fonctionnelles pour influencer le microclimat urbain et les besoins énergétiques des bâtiments (22226 BG) » (voir ZI 4/23, p. 38f.). Le lot de travail 4 « Augmentation de la réflexion IR grâce à des structures définies » est actuellement terminé. Il a été démontré que les structures définies ont une influence sur la réflexion de la lumière infrarouge. Cependant, cet effet n'est que faible sous une forme bidimensionnelle. Pour le dernier lot de travail « Étude métrologique des effets des surfaces modifiées sur les propriétés physiques des produits de tuiles », Wagner a demandé et obtenu le soutien du comité de soutien du projet. Cela impliquait la livraison de tuiles pour les mesures correspondantes dans le démonstrateur.

Le troisième projet présenté, « Automated hyperspectral imaging and image analysis for sorting (22068 BG) », a duré jusqu'au 31 mai 2024 et a été présenté par Jurij Walz au nom du Dr Elske Linß (MFPA) (voir ZI 4/2023, p. 39). Walz a ensuite présenté les grandes lignes d'un projet de suivi : « Optimisation du tri optique des briques et estimation de l'activité pouzzolanique des gravats de maçonnerie pour améliorer le processus de recyclage à l'aide de paramètres multispectraux et d'analyse d'images ». Le projet est prévu pour durer 24 mois. L'objectif est de mieux comprendre et d'optimiser le processus de tri. L'objectif de développement est un système modulaire de tri et de test hyperspectral pour la différenciation fiable des types de briques et l'estimation de l'activité pouzzolanique.

Dr Anne Tretau a présenté le dernier projet, qui a débuté le 1er mai 2024 : « Influence du contrôle des processus sur la demande énergétique des sécheurs à micro-ondes (01IF23309N) ». L’objectif est d’acquérir une compréhension plus approfondie des interactions complexes qui contrôlent les processus entre les processus électrodynamiques (apport d’énergie) et thermodynamiques (transport de chaleur et d’eau) ainsi que les propriétés mécaniques (résistance en fonction de la température et de l’humidité). Ces interactions posent à la direction du processus le défi de sécher de manière à préserver le produit tout en exploitant au maximum la production d’énergie. Tretau a décrit les lots de travail. Elle a conclu en soulignant que l’électrification nécessiterait une réorganisation complète de l’agencement des machines de l’usine et a évoqué les défis économiques et techniques.

La réunion d’automne du conseil consultatif de la FGZ aura lieu le 13.11.2024 à Berlin.

Source ZiegelIndustrie International

CO2 : la Commission européenne et l’Allemagne s’entendent sur le plafond d’émissions

CO2 : la Commission européenne et l’Allemagne s’entendent sur le plafond d’émissions

Après plusieurs mois de conflits, l’Allemagne a finalement accepté jeudi dernier le compromis proposé par la Commission européenne sur les quotas d’émissions de gaz à effet de serre pour la période 2008-2012. Un accord jugé «scandaleux» pour la fédération de l’industrie allemande de l’électricité.
Le ministre allemand de l'Environnement, Sigmar Gabriel, a annoncé jeudi avoir enterré la hache de guerre avec Bruxelles en acceptant un plafond annuel d'émissions de dioxyde de carbone (CO2) consenties à l'industrie allemande de 453 millions de tonnes, soit 12 millions de tonnes de moins que le chiffre proposé par Berlin.
Dans un communiqué, le ministère explique que «le gouvernement considère toujours la méthode de calcul de la Commission comme problématique», mais qu'au vu d'une différence de 2% seulement entre les deux chiffres, «l'Allemagne va accepter la décision de la Commission et ne va pas déposer de plainte devant la Cour de justice européenne», comme elle en avait un temps menacé Bruxelles.
L'industrie allemande de l'énergie a qualifié vendredi de «scandale» l'accord trouvé entre Berlin et la Commission européenne sur les quotas d'émissions de gaz à effet de serre pour la période 2008-2012. «Tout le processus est un scandale (...), qui se joue sur le dos des consommateurs et de l'industrie», a déclaré vendredi Roger Kohlmann, vice-président de la fédération de l'industrie allemande de l'électricité. L'accord, confirmé vendredi par le gouvernement, «va se traduire pour l'Allemagne par un préjudice économique pas encore quantifiable», a-t-il prévenu.
Cette décision met fin à un conflit de plusieurs mois entre Berlin et la Commission, qui s'était enlisé sur la question du plafond d'émissions.