Engagés sur une ambitieuse trajectoire de décarbonation, les industriels cimentiers se sont fixés un défi de taille à relever : baisser leurs émissions de gaz à effet de serre de 80 % d’ici 2050 !
La baisse des émissions de l’industrie cimentière est un processus continu engagé depuis les années 90. Consciente des enjeux environnementaux et des objectifs de préservation de la biodiversité, l’industrie cimentière pratique une écologie industrielle qui réduit son impact sur les milieux naturels. Dans cette logique, la filière investit et développe des mesures pour se décarboner.
Quelles sont ses stratégies pour répondre et participer à l’atteinte de la neutralité carbone de la construction ?
La neutralité carbone est un état d’équilibre à atteindre entre les émissions de gaz à effet de serre d’origine humaine et leur retrait de l’atmosphère par l’homme ou par absorption par les puits de carbone naturels comme le sol, les forêts, les océans. La différence entre les gaz émis et extraits étant alors égale à zéro.
Concrètement, il s’agit donc de réduire les émissions et de renforcer les puits de carbone naturels et artificiels.
Pour atteindre la neutralité carbone, il faut décarboner. La décarbonation consiste à réduire les émissions des gaz à effet de serre produits lors d’un processus de fabrication. Le gaz à effet de serre le plus connu est le CO2. Il est libéré, par exemple, lors de la combustion des énergies fossiles (pétrole, charbon, gaz). Emprisonné dans l’atmosphère, il intensifie l’effet de serre et participe au changement climatique.
L’industrie cimentière émet plus de 10 millions de tonnes de CO2. Les origines de ces émissions sont :
La feuille de route de décarbonation de l’industrie cimentière, établie avec le Conseil National de l’Industrie prévoit une réduction des émissions de GES de 24 % d’ici 2030 et 80 % d’ici 2050, par rapport à 2015.
Aujourd’hui, les émissions de CO2 représentent 656 kg pour une tonne de ciment produite. L’objectif prévu pour 2050 est de 133 kg éq. de CO2 par tonne de ciment.
Pour participer aux objectifs d’atteinte de la neutralité carbone, la filière cimentière travaille sur plusieurs leviers, tant au niveau de la production que de l’utilisation du produit. Il est en effet important d’optimiser l’utilisation du ciment et le béton dans la construction, pour « construire mieux avec moins ». Sur le plan industriel, les actions suivantes sont en cours de déploiement.
Les 3⁄4 de l’énergie thermique dégagée lors du refroidissement du clinker sorti du four (la trempe) sont restituées et servent au préchauffage de la farine crue.
Les fours de cimenterie utilisent des énergies fossiles (charbon, hydrocarbures) et alternatives pour fabriquer le clinker. Les combustibles alternatifs se substituent de plus en plus aux combustibles fossiles et représentaient en 2021, 44 % des besoins en énergie thermique. Ce sont autant de sources de CO2 en moins.
Ces combustibles alternatifs se composent de déchets de récupération comme des huiles usagées, des pneus inutilisables, des combustibles solides de récupération (CSR), du bois traité. L’objectif est d’augmenter la part des matières organiques, la biomasse pour réduire encore plus les émissions de gaz à effet de serre.
La réutilisation des déchets permet de les valoriser et de participer à la boucle vertueuse de l’économie circulaire.
L’empreinte carbone des ciments est directement proportionnelle à leur teneur en clinker. En complément du clinker, il existe des matériaux qui, finement broyés peuvent participer au développement des résistances : les « matériaux cimentaires », tels que le calcaire, le laitier (sous-produit de la sidérurgie), les cendres volantes ou les pouzzolanes. Ainsi, il est possible de modifier la composition du ciment, en réduisant la teneur en clinker, sans perdre ses propriétés de résistance mécanique, tout en diminuant son empreinte carbone.
Ces ciments bas carbone ont une empreinte carbone réduite de 50 % par rapport à un ciment composé uniquement de clinker (Cem I) et de 35 % par rapport à la moyenne de tous les ciments.
Pour aller plus loin dans ses performances de décarbonation, l’industrie cimentière travaille sur des technologies de rupture qui consistent à capter, transporter et stocker ou utiliser le CO2.
Il est possible de capturer le CO2 dans les gaz des industries. Les technologies les plus matures pour effectuer cette séparation sont celles du lavage aux amines et de la capture par technologie membranaire. Des projets sont en cours de déploiement sur plusieurs sites industriels français.
Une fois capturé, il faut stocker ou réutiliser le CO2. Voici quelques exemples d’application :
Il existe de nombreux autres projets en phase de déploiement en France et en Europe. Les industriels cimentiers sont engagés dans la recherche et le développement de ces technologies de rupture qui permettent de révolutionner l’industrie cimentière et de relever des défis ambitieux.