Un ciment à partir de céramiques recyclées
Issu des bulletins électroniques, des chercheurs de l'université Polytechnique de Valence et de l'université Jaume I de Castellon, ont mis au point en collaboration avec des équipes de l'Imperial College de Londres et de l'Université Estadual Paulista de Sao Paulo au Brésil, un nouveau type de ciment élaboré à partir de résidus de céramique.
Le béton est le matériau le plus utilisé au monde après l'eau et sa production est évaluée à 6 milliards de m3 par an. Or sa fabrication est très polluante en raison notamment des fortes émissions de CO2 nécessaires à la fabrication du ciment, qui représente 75% de la composition du béton. On estime en effet qu'une tonne de ciment conduit à l'émission d'environ 1 tonne de CO2 dans l'atmosphère. L'industrie du ciment serait ainsi responsable de 5% du total des émissions de Co2 d'origine humaine. L'enjeu associé à la recherche d'un procédé alternatif de production du ciment susceptible de se substituer aux techniques actuelles est donc majeur pour atteindre les objectifs de lutte contre le changement climatique.
Le procédé de fabrication du ciment classique (le ciment "portland") conduit en réalité à deux types d'émissions de CO2 : les émissions d'origine énergétiques sont liées à la nécessité de cuire à très haute température (environ 1450°) le mélange des matières premières utilisées, calcaire et silice, pour produire le "clinker", élément de base de la composition du ciment. Elles ne représentent cependant que 40% des émissions totales. Car les 60% restant sont des émissions de procédé qui résultent de la transformation chimique du calcaire en oxyde de calcium, précurseur du ciment, accompagnée d'un dégagement de CO2.
Deux pistes sont donc utilisables pour la recherche d'un nouveau ciment moins polluant : la mise au point d'un procédé exigeant des températures de cuisson moins élevées et d'autre part diminuer la part du calcaire dans le matériau de base du clinker, voire le remplacer en totalité pour diminuer les émissions de procédé.
L'utilisation de matériaux céramiques est l'un des réponses les plus prometteuses à ces problèmes. Les chercheurs de l'université Polytechnique de Valence et Jaume I Castellon ont ainsi utilisé des résidus de céramiques sanitaires (lavabos...) ainsi que des grès porcelainés qui ont été broyés. Ils les ont combinés avec des solutions d'hydroxyde de sodium et de silicate de sodium pour l'activation de ces matériaux. Les ciments ainsi produits sont très nettement moins polluants que le ciment portland et montrent également des propriétés de résistance supérieures. L'étude montre en outre que les ciments produits de cette manière ont en outre une résistance mécanique supérieure aux ciments classiques
Enfin, ce nouveau type de procédé présente un autre intérêt du point de vue écologique puisqu'il offre des perspectives importantes en matière de recyclage des déchets céramiques, produits en grande quantité pour le secteur de la construction notamment. Les chercheurs indiquent ainsi qu'environ 45% des déchets de ce secteur sont d'origine céramique.