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Emission de gaz à effet de serre : laisse béton !

nouveaux matériaux
Le saviez-vous ? Le béton est responsable de 8% des émissions mondiales de CO2. S’il était un pays, il serait le troisième pollueur mondial... Pour répondre à cette problématique, une startup industrielle française, Materr’up, développe et produit des bétons verts ou écoresponsables. Découverte.
 
Le béton est partout : habitations, immeubles de bureaux, grandes surfaces, parkings, routes, ponts, … Pour fabriquer du béton, le liant le plus souvent utilisé, est le ciment Portland, un mélange de sable de silice, de calcaire, d’argile cuit à très haute température (clinker), de craie et d’autres ingrédients fondus. Un agrégat inerte, où toute réaction chimique indésirable peut provoquer des fissures dans le béton, entraînant l’érosion et l’effondrement des structures.
 
Pourtant quatre milliards de tonnes sont produites chaque année. Or, la fabrication du ciment est extrêmement polluante : 8 % des émissions mondiales de CO2 résultent de cette fabrication. Il explose notamment dans les pays émergents et en voie de développement, accompagnant la croissance rapide des villes. Le béton est aussi le produit le plus manufacturé au monde et la deuxième matière la plus consommée en termes de volume par les humains, après l’eau. Le marché est colossal : 1100 milliards de $ à l’échelle mondiale et 36 milliards d’€ pour la France. C’est aussi un marché en pleine mutation du fait de nouvelles contraintes :
- Réglementaires : dès 2017, la loi de transition énergétique pour la croissance verte a imposé de recycler 40% des déchets du BTP dès aujourd’hui et 70% en 2020. Et en 2020 la règlementation thermique évoluera et prendra en compte l’impact carbone des bâtiments.
- Financières : la finance internationale redirige massivement l’épargne mondiale vers les investissements bas carbone.
- Fiscales : les taxations « carbone » pénaliseront les industries et entreprises émettrices de CO2.
 
« Le béton est le produit manufacturé le plus polluant au monde, en raison du ciment qui assure le liant du sable et du granulat qui entrent dans sa composition » expliquait à notre confrère La vie économique, Mathieu Neuville, ingénieur chimiste et docteur en physique, fondateur de Materr’up en 2018.
 
Le coût environnemental du béton est élevé : pour le fabriquer, il faut extraire du sable et du gravier, ce qui entraîne la disparition de plages, des phénomènes d’érosion et des problèmes environnementaux, comme la pollution ou la perte de la biodiversité (1).
 

Une startup industrielle dédiée à la construction bas carbone

Mathieu Neuville, ingénieur en chimie et docteur en physique, a conduit pendant plus de dix ans pour le compte de groupes industriels des travaux de R&D « appliquée » sur des bétons de ciment chez Lafarge et des enrobés de bétons innovants chez Total.
En 2014, face au constat de crise climatique et fort de son expérience, il a fait le choix de mettre à profit ses compétences pour des matériaux et des bâtiments plus écologiques : cinq années ont ainsi été consacrées à la conception et à la réalisation de bâtiments en terre.
En 2018, c’est en s’appuyant sur l’expertise de son frère Charles, spécialiste de la gestion et du financement de projet (15 ans d’expérience dans la Finance) ainsi que du management de l’innovation, que Materr’UP a été créé.
Dès début 2019, de nouvelles compétences renforcent l’équipe avec l’arrivée de Manuel Mercé. Docteur en chimie, ayant six années d’expérience au CNRS et chez Total, Manuel est spécialiste des brevets et des projets internationaux.
 
Mathieu Neuville, Directeur scientifique de Materr’up 

La technologie Materr’up

Pour répondre à la problèmatique de pollution du béton, la startup Materr’up, labellisée FrenchTech, dédiée à la construction bas carbone, développe et produit des bétons structurels et rafraîchissants à partir d’un ciment d’argile breveté : on remplace le ciment Portland par le liant Materr’up et de l’argile des carrières ou des terres d’excavation de chantiers. Le mélange obtenu ne nécessite pas de cuisson. Ces « bétons verts » ont pour but de décarboner la construction, pouvant atteindre jusqu’à une réduction de 70 à 80 % les émissions de CO2.
 
Cette technologie Crosslinked Clay Cement est aussi une réponse aux 400 millions de tonnes de déblais qui vont être générés en Ile-de-France d’ici 2030, liées aux constructions du Grand Paris et au Grand Paris Express. Et 40% des déblais du Grand Paris sont valorisables avec cette technologie.
 

Un matériau structurel couplant vertus mécaniques, techniques et environnementales

Sa technologie brevetée Crosslinked Clay Cement repose sur un liant innovant breveté qui permet la mise en œuvre de solutions constructives performantes, économiques, circulaires et locales tout en répondant aux enjeux de la transition énergétique. Le taux de recyclage de ces bétons est nettement supérieur à celui d’un béton conventionnel. Ils sont intégralement recyclables sans perte de performance mécanique.

Au-delà de ses qualités environnementales (amélioration du bilan carbone et renouvelabilité), le béton d’argile présente des performances thermiques (confort d’été), hygroscopiques (évacuation de la vapeur d’eau) et esthétiques. Ce matériau à changement de phase naturel, répond donc à plusieurs fonctions à la fois, ce qui en fait une rupture technologique.
Le taux de recyclage de ce béton d’argile est nettement supérieur à celui d’un béton conventionnel. Il est intégralement recyclable sans perte de performance mécanique.
 
Les déchets se transforment en ressources
 

Les terres d’excavation se transforment en matériau de construction structurel grâce au liant Materr’UP combiné aux déblais issus du chantier, qui permet la mise en œuvre d’un béton de site. C’est un béton autoplaçant, équivalent d’un béton de classe C25/30. Sa pose est identique au béton « classique » à base ciment Portland. Il a les mêmes qualités de performance et d'esthétisme que le béton d'argile.

Et si on pensait à construire nos villes autrement ?

Cette méthode de réduction des émissions de gaz à effet de serre fait l'objet d'une attention particulière, car elle permet de réduire considérablement les émissions provenant du processus de calcination et de la combustion, notamment dans les cimenteries. Il est temps que des alternatives au béton et à ses variantes soient disponibles pour la construction. Une recherche concentrée et agressive dans cette direction est obliogatoire car la hausse des pics de pollution confirme la tendance générale d’augmentation de la pollution de l’air dans les grandes villes, imposant de revoir nos modèles de construction.
D’après l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS), 6,5 millions de décès sont associés à la pollution de l’air dans le monde en 2012, et en France, une étude de l’Agence Santé Publique de 2016 dénonce les particules fines, responsables de 48 000 décès par an, l’équivalent de 9% de la mortalité du pays.
 
L'amélioration de la qualité de la vie quotidienne constitue depuis toujours une des préoccupations majeures de l'homme. Sans oublier la rénovation thermique des bâtiments, l'un des grands enjeux de notre société dans un contexte de raréfaction des matières premières énergétiques. C'est dans ce cadre que s'inscrit la recherche perpétuelle de nouveaux matériaux plus performants, plus écologiques, mieux adaptés aux contraintes et exigences de l'époque.
 
Les tendances actuelles, soutenues désormais par l'évolution des réglementations, font de la performance énergétique un critère de recherche déterminant dans l'élaboration de matériaux innovants : isolation, matériaux de construction, ... ; il s'agit de repenser complètement les habitudes qui ont régi l'industrie de la construction les trois dernières décennies et optimiser les propriétés des matériaux de demain.
 
 
(1) Source : Largeur
Image d’entête : ©bureau d’études ginger-cebtp
 
Pour aller plus loin
- Table ronde Batimat "L'architecure doit-elle entrer en résilience ?" le mardi 28 mai de 9h30 à 11h (Regard sur l'architecture by Batimat)
 

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