Émission de gaz à effet de serre, production de déchets encombrants, épuisement de ressources naturelles : le béton est souvent accusé des pires maux. Le Pr Luc Courard et son équipe du laboratoire des matériaux de construction trouvent des solutions pour y remédier.
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S’il faut retenir un nombre qui caractérise l’impact du secteur de la construction sur l’environnement, ce serait 35%, affirme d’emblée le Pr Luc Courard, directeur du laboratoire des matériaux de construction (LMC) en faculté des Sciences appliquées de l’ULiège. Il est responsable d’environ 35% des émissions de CO2, 35% des déchets produits et 35% de l’utilisation des ressources naturelles. » Et le béton y contribue pour beaucoup. Celui-ci est en effet composé de quatre éléments principaux (en volume) : de l’eau, du sable (25%), des granulats (50%, en général de calcaire ou de grès) et du ciment. Le tout pour une production annuelle d’environ 10 milliards de tonnes.
En matière d’émission de gaz à effet de serre, la présence du ciment fait mal : « À lui seul, le ciment est responsable d’environ 5 à 8% des émissions de gaz à effet de serre produites dans le monde chaque année. Il est en effet composé essentiellement de clinker, c’est-à-dire de carbonate de calcium (CaCO3) – la matière de base contient donc du CO2 ! – chauffé à très haute température (1450° C), ce qui nécessite évidemment une grande dépense d’énergie. Fabriquer du ciment, c’est activer deux sources importantes de CO2 .» L’impact du ciment est donc prépondérant dans le caractère plus ou moins durable, soutenable du béton. Les cimentiers en sont conscients qui ont déjà pris une série de mesures : utilisation d’énergie alternative, remplacement partiel du clinker par des laitiers de hauts-fourneaux ou des cendres volantes, capture puis stockage du CO2 émis au sortir des cheminées, etc.
L’essentiel des recherches de Luc Courard et son équipe portent principalement sur deux autres composantes du béton : le sable et les granulats. En remplaçant ceux-ci par des substituts, le gain ne va pas se faire au niveau des émissions de gaz à effet de serre mais bien en termes de préservation de ressources naturelles. « Si je remplace les granulats naturels par des granulats obtenus en broyant du béton ancien, je n’économise sans doute pas de l’énergie mais avant tout des ressources naturelles et des déchets encombrants. Et c’est encore plus important pour le sable : dans certaines régions comme l’Asie du Sud-Est, le sable de bonne qualité vient à manquer ; la surexploitation des côtes et des lits de rivière pose des problèmes. »
Luc Courard : “Nous avons montré qu’on pouvait faire de l’upcycling, soit fabriquer du béton avec 100% de granulats recyclés qui peut servir comme du béton neuf. À partir de ce moment, on peut dire que le béton est devenu un matériau circulaire, même s’il y a bien évidemment quelques pertes et qu’on ne peut donc le réutiliser à l’infini. »
Côté granulats, les équipes du LMC ont réalisé des éléments préfabriqués à partir de granulats en provenance de démolition d’ouvrages en béton ou contenant du béton. C’était le but du projet Interreg “Secondary raw materials for concrete precast products” (SERAMCO). « Recycler les granulats n’est pas neuf, explique Luc Courard. Mais jusqu’à aujourd’hui, on faisait du downcycling : le béton ainsi fabriqué était utilisé dans des applications moins nobles, les fondations de routes par exemple. Nous avons montré qu’on pouvait faire de l’upcycling, soit fabriquer du béton avec 100% de granulats recyclés qui peut servir comme du béton neuf. Nous avons ainsi réalisé tous les éléments d’un site d’entraînement de parkour (discipline sportive qui consiste à se déplacer en ville d’un endroit à un autre à l’aide de ses seuls membres- sauter d’un toit à l’autre, etc.). À partir de ce moment, on peut dire que le béton est devenu un matériau circulaire, même s’il y a bien évidemment quelques pertes et qu’on ne peut donc le réutiliser à l’infini. »
Une circularité qui tombe bien à propos car, en Belgique comme dans toute l’Europe du Nord-Ouest, il y a énormément d’infrastructures et de bâtiments vieillissants, construits dans les années 1960 et 1970, qu’il va falloir remplacer. Les déchets de béton (mais qui ne seront plus considérés comme déchets !) vont donc être très abondants. À tel point qu’avec son collègue le Pr Jacques Teller, Luc Courard a entamé un inventaire du disponible des matériaux recyclables. Même si la Belgique passe déjà pour être championne en la matière : 29% des granulats utilisés dans la construction proviennent du recyclage contre... 1% en Europe !
Parmi d’autres projets de recherches, épinglons le projet “Circular economy via customisable furniture with recycled aterials for public places” (CIRMAP) dont l’objectif était « d’imprimer du mobilier urbain à l’aide d’une imprimante 3D béton en développant des encres cimentaires à base de sables de béton recyclés ». On l’a vu, le sable se raréfie et il est urgent de l’épargner. Par sable, il faut entendre ici du sable de béton, c’est-à-dire des déchets de béton broyés si finement qu’ils (re)deviennent du sable. « Les granulats recyclés, précise Luc Courard, une fois broyés, contiennent des granulats naturels et de la pâte de ciment. Quand on les broie encore plus finement, on isole la pâte de ciment qui a servi à agglomérer granulats et sable naturel dans le béton d’origine. C’est ce qu’on désigne par sable ici. » Jusqu’à présent, les encres (mortiers) utilisées dans les imprimantes 3D pour couler du béton contiennent de très grandes quantités de ciment et de sable naturel par rapport au béton ordinaire, ce qui leur confère un mauvais bilan environnemental. L’équipe liégeoise a prouvé qu’il était possible de remplacer le sable naturel sans altérer la qualité du matériau. « Nous avons ainsi pu construire du mobilier urbain dont les formes sont en général très spécifiques, esthétiquement exigeantes et donc plus onéreux à produire. »
Le recyclage, une solution à tous nos problèmes ? « Ce n’est pas suffisant, constate Luc Courard. Je dis toujours à mes étudiants que le recyclage est un échec. Car on n’a pas su réaliser des pièces avec une durée de vie suffisante, ou une résilience satisfaisante (qui pouvait s’adapter à une autre utilisation). Il faut promouvoir les 3R : réduire, réutiliser, recycle. Pour le moment, on recycle ; c’est bien. Il faut maintenant travailler sur la réutilisation, concevoir des bâtiments qui peuvent être démontés plutôt que démolis. On commence à le faire pour certains éléments (carrelages, châssis, vitres, etc.) mais il faut concevoir des éléments, y compris des structures, aisément démontables. Enfin, il faut moins consommer, donc optimiser l’emploi des matériaux. »
In the coming weeks, ULiège will launch a research platform for studying fish and other freshwater organisms. A first-of-its-kind project in Europe, it combines fundamental research, animal and human health, societal impact, ecology, and innovation.
C’est une pépite : le P’ti Journal n°2 est sorti en juin dernier. Publié en 700 exemplaires, il fait la fierté des étudiant∙es et des enseignant∙es de la filière traduction-interprétation, dans le département des langues modernes.
Au cours de cette année académique, l’ULiège décernera les insignes de docteur honoris causa au metteur en scène Thomas Ostermeier, directeur artistique de la Schaubühne depuis 1999 et enfant terrible du théâtre contemporain allemand.
