Alors que la circularité devient l’un des principes clés des pratiques de développement durable, l’intégration de la valorisation des déchets dans les activités industrielles devient plus importante que jamais. La technologie innovante de CarbiCrete utilise les scories d’acier, un sous-produit des déchets industriels, et le CO2 pour transformer le processus de fabrication du béton. Mais qu’est-ce que les scories d’acier, l’ingrédient pas si secret de CarbiCrete ? Nous allons nous pencher sur la définition des scories d’acier, leurs différences par rapport aux autres types de scories, et leur importance clé dans le processus CarbiCrete.
En règle générale, le terme « scorie » est utilisé pour désigner le sous-produit de déchets généré lors des processus de fabrication du fer ou de l’acier. Il est riche en oxydes métalliques et autres minéraux utiles qui peuvent être recyclés en produits finis de valeur, minimisant ainsi les déchets et contribuant aux pratiques de l’économie circulaire.
La scorie de fer, également connue sous le nom de scorie de haut fourneau, a pratiquement un taux d’utilisation de 100 % à l’échelle mondiale. Il est utilisé comme agrégat pour les mélanges de béton et d’asphalte, comme clinker Portland, comme matériau pour les travaux de génie civil et comme matériau d’amélioration des sols.
Les scories d’acier, quant à elles, sont produites lorsque les impuretés sont séparées de l’acier en fusion dans un convertisseur basique à oxygène ou un four à arc électrique. Son taux d’utilisation est nettement inférieur à celui des scories de fer et, par conséquent, il est souvent mis en décharge. Ses applications comprennent l’utilisation comme base d’agrégat, ainsi que l’utilisation dans les remblais, les accotements et l’asphalte.
Alors que la production d’acier vert via les fours à arc électrique apporte à l’industrie de nouvelles initiatives axées sur le développement durable, les scories d’acier proviennent de sources de plus en plus favorables. Selon l’USGS, « la majorité de la production américaine de scories d’acier provient des fours à arc électrique, qui représentaient, selon les estimations, 72 % de la production américaine d’acier en 2022, en raison des avantages globaux des facteurs environnementaux en termes de coûts. »
Bien que la scorie granulée de haut fourneau moulu et d’autres formes de scories de fer soient depuis longtemps utilisés leur utilisation dans la fabrication de béton standard, ces technologies continuent toutes d’utiliser du ciment. Si la réduction partielle de la teneur en ciment est un pas dans la bonne direction, seul le remplacement complet du ciment dans le mélange de béton peut réduire radicalement les émissions importantes résultant de l’utilisation du ciment.
Contrairement aux scories de fer, les scories d’acier peuvent être utilisées pour la minéralisation du carbone, ce qui explique leur rôle clé dans la technologie CarbiCrete. Comparé au ciment, qui est durci par une réaction d’hydratation avec l’eau, les scories d’acier ont des propriétés hydrauliques limitées et nécessitent une réaction de minéralisation avec le CO2 pour être durcies.
Le béton à base de ciment et le béton à base de scorie d’acier développent tous deux des silicates de calcium hydratés au cours du processus de durcissement. Mais alors que le béton à base de ciment est renforcé par la formation d’hydroxyde de calcium, le béton à base de scorie d’acier breveté par CarbiCrete utilise une méthode de durcissement au dioxyde de carbone pour développer des carbonates de calcium par le biais de réactions de minéralisation.
En utilisant les scories d’acier, CarbiCrete contribue à l’évitement des décharges tout en produisant un produit final de valeur qui agit comme un puits de carbone. En utilisant un sous-produit industriel dans la création d’un produit en béton à faible teneur en carbone, la technologie CarbiCrete peut contribuer à l’économie circulaire et à la tendance à la décarbonisation dans une industrie difficile à abattre.
