Des chercheurs ont découvert que le ciment, historiquement pointé du doigt comme l’un des grands émetteurs de carbone, a en réalité une facette inattendue.
En effet, selon une étude du Massachusetts Institute of Technology (MIT), les infrastructures urbaines aux États-Unis et au Mexique absorbent des millions de tonnes de CO₂ chaque année.
L’analyse, publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, a révélé que le ciment peut faire cela par un processus naturel de carbonatation.
Ainsi, la découverte défie la narrative traditionnelle sur ce matériau omniprésent dans la construction.
Première mesure à l’échelle nationale de capture de CO₂
L’équipe du MIT, dirigée par Hessam AzariJafari et Randolph Kirchain, a réalisé la première mesure de la capture de carbone dérivée du processus de carbonatation dans le ciment à l’échelle nationale.
Les inventaires mondiaux traditionnels offrent des estimations très simplifiées et éloignées de la réalité empirique.
Le modèle développé a intégré des bases de données de production de ciment, des centaines d’archétypes de bâtiments urbains. Il a également inclus des informations sur le cycle de vie des infrastructures.
Les résultats ont montré des chiffres frappants : aux États-Unis, la quantité de CO₂ absorbée par le ciment des bâtiments et des routes a dépassé 6,5 millions de tonnes par an.
Ce chiffre équivaut à 13% des émissions générées par la fabrication de ce matériau dans ce pays.
Au Mexique, l’absorption a atteint 5 millions de tonnes par an, soit près de 25% du CO₂ émis par l’industrie cimentière nationale.
Comment l’étude a-t-elle découvert cette capacité secrète du ciment
Pour obtenir une estimation rigoureuse, l’équipe du MIT a perfectionné les méthodologies existantes. De plus, elle a laissé de côté les facteurs génériques qui ont tendance à surestimer ou sous-estimer la véritable capacité de capture.
Le modèle a pris en compte :
- la diversité des produits de ciment (du béton au mortier et aux blocs) ;
- la géométrie des rues et des habitations, et ;
- le type d’exposition environnementale de chaque structure.
AzariJafari a expliqué que « la capture de carbone dépend de variables qui jusqu’à présent n’étaient pas prises en compte avec suffisamment de détail ».
Et il a ajouté qu’il ne faut pas seulement considérer « le type de ciment, mais aussi le design, le climat, l’emplacement et les matériaux auxiliaires comme le mortier ».
Le chercheur a indiqué que dans une même ville, deux bâtiments peuvent présenter des différences allant jusqu’à cinq fois dans leur taux d’absorption de CO₂ en fonction de ces nuances.
Mexique vs États-Unis : pratiques constructives différentes
L’analyse comparative entre les deux pays a permis une interprétation révélatrice. Le Mexique utilise environ la moitié du ciment que les États-Unis, mais parvient à capturer les trois quarts du carbone que son voisin du nord absorbe.
La raison principale réside dans la plus grande proportion de mortier (plus lâche et poreux) et la tradition de mélanger le ciment sur place. Ces caractéristiques accélèrent la réaction chimique de captation.
Le MIT a averti que promouvoir de manière indiscriminée la carbonatation peut avoir des effets secondaires.
L’exposition des structures à l’air augmente le risque de corrosion de l’acier d’armature dans les bétons armés.
Des stratégies de conception et de maintenance sont nécessaires pour maximiser l’absorption de carbone sans réduire la durée de vie des infrastructures.
Randolph Kirchain, l’un des directeurs de l’étude, a détaillé les stratégies pour renforcer la capture :
- Augmenter la surface exposée à l’air
- Choisir des mélanges moins denses
- Opter pour des conceptions structurelles de type waffle
- Éviter l’utilisation massive de peinture et de revêtements
Cependant, chaque décision doit être pesée avec l’impact possible sur la durabilité du matériau.
Que signifie ce « pouvoir » du ciment pour les politiques environnementales
Le travail du MIT a laissé un avertissement central pour le secteur et les organismes de réglementation.
En effet, de nombreux inventaires nationaux et internationaux surestiment la capture de carbone en appliquant des facteurs génériques déconnectés de la réalité empirique locale.
AzariJafari a souligné « la nécessité de mettre à jour les systèmes de rapport environnemental pour qu’ils reflètent la diversité des contextes et des technologies ».
Cet approche peut être reproduite dans le monde entier, en ajoutant des bases de données de bâtiments avec des statistiques nationales et une modélisation avancée.
Le ciment, qui jusqu’à présent était vu uniquement comme un grand émetteur, devient un outil stratégique dans la feuille de route pour la décarbonisation mondiale.
Les conclusions de l’étude du MIT représentent un tournant dans la narrative sur le ciment et sa relation avec le carbone.
Optimiser la conception des bâtiments, affiner les méthodes de rapport et comprendre le potentiel de capture à l’échelle urbaine se profilent comme des priorités centrales pour le secteur.
