Les stratégies visant à atténuer la crise climatique s’accélèrent parallèlement à la gravité des émissions mondiales de carbone. Les matériaux existants, comme le béton, peuvent être optimisés grâce à la technologie du captage, de l’utilisation et du stockage du carbone (CUSC) afin d’éliminer définitivement le carbone de l’atmosphère. Lorsque le produit final de ce CUSC est une substance durcie comme le béton, cette élimination durable du carbone est appelée « minéralisation du carbone », un domaine de recherche étendu avec diverses applications, et encore plus prometteur pour un avenir décarbonisé. La technologie de CarbiCrete pour la séquestration du CO2 dans le béton est l’une des innovations d’aujourd’hui utilisant la minéralisation du carbone, modélisant les possibilités de décarbonisation de l’industrie de la construction et de l’environnement bâti dans son ensemble.
La séquestration du carbone pendant des centaines de milliers d’années est le résultat simplifié de la minéralisation du carbone, comme l’explique Biorecro. La longévité du stockage est due au fait que le carbone est enfermé dans une structure cristalline de minéraux, contrairement au stockage dans le sol et les arbres, qui peut libérer à nouveau du CO2. Dans une discussion sur la minéralisation pour ClimateNow, James Lawler affirme que la minéralisation est peut-être la meilleure technologie d’élimination du carbone « parce qu’elle piège le CO2 dans la structure cristalline des minéraux, le séquestrant ainsi de façon permanente dans l’atmosphère … avec la minéralisation, le CO2 devient partie intégrante d’une roche. Le risque qu’il soit relâché dans l’atmosphère est quasiment nul. » Ce stockage permanent est essentiel pour atteindre nos objectifs en matière d’émissions mondiales.
Alors que le CO2 a toujours été utilisé dans des produits tels que les boissons gazeuses et le café instantané, la minéralisation du carbone implique une réaction chimique différente et complexe qui durcit le CO2 pour en faire un minéral. Récemment, la technologie de minéralisation a progressé vers la séquestration du CO2 dans une gamme de biens consommables: les matériaux de construction. Dans le cas de CarbiCrete, le béton de scories d’acier est durci au CO2. En présence d’eau, ce gaz CO2 réagit avec l’oxyde de calcium contenu dans le laitier d’acier, créant du carbonate de calcium, également connu sous le nom de calcaire, ce qui renforce et durcit le béton tout en piégeant de manière permanente le CO2 dans le produit final.
Grâce à la minéralisation du carbone, le béton peut agir comme un puits de CO2 permanent, une solution qui peut être adoptée et mise à l’échelle pour être déployée sur le marché mondial d’aujourd’hui. Contrairement au stockage géologique du carbone, la séquestration du CO2 dans les agrégats recyclés pour le béton permet d’obtenir un produit commercialisable, ce qui élimine certaines complexités de la chaîne d’approvisionnement liées au transport et à la séquestration du CO2 dans le sous-sol.
Le processus de fabrication des produits coulés à sec, comme les éléments de maçonnerie en béton, commence par l’assemblage du mélange de béton (liant, agrégats, eau), suivi du moulage. Ensuite, les éléments de maçonnerie en béton sont durcis dans une chambre à CO2 où la réaction chimique a lieu. Cela signifie que la minéralisation du carbone est l’une des dernières étapes de la production du béton, ce qui se traduit par un processus de durcissement plus rapide que le durcissement habituel de 28 jours du béton conventionnel.
De nombreuses entreprises utilisent aujourd’hui la technologie de minéralisation du carbone pour carbonater le béton à base de ciment. Compte tenu des émissions de carbone générées par le clinker, le principal composant du ciment, l’impact de cette méthode n’est que marginalement meilleur que celui du béton conventionnel. Le processus CarbiCrete remplace le ciment dans le mélange de béton par du laitier d’acier, générant un « produit propre » qui ne produit pas de déchets, réduit la consommation de ressources naturelles et élimine de façon permanente le carbone grâce à la séquestration dans la chambre de durcissement. Cette méthode de durcissement permet également d’obtenir de meilleures propriétés mécaniques et de durabilité que le béton à base de ciment. Les implications de cette technologie sur le chemin vers des émissions nettes nulles démontrent l’utilité de la minéralisation du carbone, si les gouvernements et les industries relèvent le défi d’un soutien et d’une mise en œuvre à l’échelle mondiale.
