Baptiste Cowez, ingénieur de projet chez Recoval, présente un bloc constitué à partir de résidus fins soudés avec du CO2.
Par Luc Van Driessche, L’Écho de Tidj (Belgique)
ÉCOCONSTRUCTION – À Farciennes, près de Charleroi, en Belgique, une PME met au point un procédé permettant de produire des blocs ou des tuiles à base de CO2 récupéré dans des usines. La production industrielle pourrait démarrer à la fin de l’année.
La voie la plus directe pour lutter contre le réchauffement climatique passe par la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Les recherches s’orientent aussi vers le stockage, sous terre, du dioxyde de carbone.
Quelques industriels explorent une troisième piste : l’utilisation du CO2 comme matière première. Covestro (ex-Bayer MaterialScience), le pôle plastique de Bayer, s’apprête ainsi à produire – à petite échelle - une mousse de polyuréthane contenant du CO2 , utilisé comme substitut partiel au pétrole.
Une PME belge, Recoval, s’est elle aussi lancée dans la course. Son créneau : la captation de CO2 dans des scories d’aciéries pour fabriquer des blocs, dalles, tuiles et autres matériaux de construction.
Depuis 2005, cette entreprise wallonne qui emploie 35 personnes œuvre dans le traitement et la valorisation des déchets sidérurgiques. Installée au cœur même de l’aciérie Aperam à Châtelet, près de Charleroi, elle y prétraite les scories de l’inox produit par l’usine.
Au départ, la société Recmix, implantée à Genk (Limbourg), ne séparait que les résidus de métal, réutilisables, de la fraction minérale des scories. Celle-ci est destinée à être valorisée en technique routière. Toutefois, les « fines » étaient difficilement valorisables et se sont amoncelées. L’étincelle du gaz carbonique est venue en 2002.
« L’idée est venue très simplement, raconte Serge Celis, patron du groupe. Nous avions un énorme tas de fines de scories difficile à déplacer parce qu’il était devenu extrêmement dur. Un de nos géologues a expliqué que c’était à cause du CO2 capté par le matériau. Nous avons alors placé des boulettes de scories fines dans un fût et ajouté du CO2 pur. Après deux jours, la scorie était dure. » Les recherches sur la carbonatation ont alors démarré.
Le projet Carmat, soutenu par la Région wallonne dans le cadre du Plan Marshall et mené en collaboration avec plusieurs organismes et universités belges, a été lancé en 2010. Installée sur un vaste site industriel à Farciennes, le long de la Sambre, Recoval disposait déjà de stocks de scories très importants lui permettant d’expérimenter leur valorisation par adjonction de CO2.
Un procédé qui rappelle la cuisine
L’idée de départ est simple : il s’agit de réutiliser les fines de scories en les hydratant et en injectant du CO2 . Celui-ci sert de liant en lieu et place du ciment. Il soude les minéraux entre eux via une carbonatation réalisée dans un autoclave, une enceinte hermétique destinée à la cuisson des matériaux composites, pour en faire des substituts au béton.
« La carbonatation s’apparente à la cuisine: il faut un mélangeur pour hydrater et mélanger les scories, une presse et un moule pour leur donner la forme voulue et une casserole à pression, l’autoclave, pour assurer la carbonatation », résume Baptiste Cowez, ingénieur de projet et responsable de l’unité de carbonatation.
L’avantage en termes d’émissions est double. D’une part, la carbonatation permet de capter du CO2 dans le mélange avec les scories plutôt que de le laisser s’échapper dans l’atmosphère. Gain net en termes d’émissions de CO2 : 220 kilos par mètre cube. S’ajoutent à cela 240 kilos par mètre cube économisés en se passant de ciment, produit dans des fours chauffés à 1 450 degrés Celsius (comparativement à 200 degrés maximum pour l’autoclave).
« Une application industrielle qui produit 250 000 tonnes de blocs par an permettrait de réduire de 46 000 tonnes les émissions de CO2 par rapport à une unité de production de blocs en béton équivalente », explique Frédérique Bouillot, responsable de la R-D chez Recoval.
Ce chiffre n’a rien de mirobolant au regard des 89,5 millions de tonnes de CO2 émis par la Belgique en 2014. Mais c’est un jalon supplémentaire.
Passer à la production industrielle
Reste à passer à la production industrielle. Problème : le CO2 n’est transportable qu’à l’état liquide, ce qui coûte cher. Et la concentration de CO2 dans l’air est insuffisante. Il faut donc du CO2 industriel.
« Nous avons trouvé aux Pays-Bas, où, à produit équivalent, on favorise celui qui a l’empreinte carbone la plus faible, une usine productrice de blocs silico-calcaires, installée à côté d’une station d’épuration des eaux, émettrice de CO2 . Ce serait la situation idéale pour une ligne industrielle », explique Serge Celis.
Selon le gérant de Recoval, le projet Carmat approche du but. « Je ne désespère pas de pouvoir lancer cette année le processus d’industrialisation », dit-il.
L’ensemble des activités R-D, qui ont nécessité jusqu’ici 25 millions d’euros (36 M$ CA) d’investissements, ont mené à la mise au point d’un procédé permettant de produire des blocs offrant une résistance à la compression supérieure à celle de blocs semblables en béton.
Pour valoriser son procédé breveté, Recoval a deux possibilités : vendre sa licence à des industriels et percevoir des redevances, ou construire des usines clés sur porte, en partenariat avec de gros industriels. C’est le second scénario qui se dessine aux Pays-Bas.
