Béton KIBECO. Le béton comme réservoir de CO2.

Les matériaux de construction KIBECO (RC-béton et RC-graves) sont composés à 100 % de granulats suisses recyclés, de dioxyde de carbone fixé de manière permanente et de ciment fabriqué selon la norme SN EN 197-1. Les matériaux KIBECO traités avec le procédé neustark répondent à tous les critères de qualité définis par les normes, tels que la résistance à la compression, le module d’élasticité et la durabilité. En ce qui concerne l’ouvrabilité et la teinte, les matériaux KIBECO ne diffèrent en rien des matériaux de recyclage habituels. Les matériaux KIBECO stockent le CO₂ de manière permanente et durable et pourront également être recyclés ou transformés au cours de la prochaine génération sans risquer de libérer du CO₂.

Contrairement au béton traditionnel, le béton KIBECO contient environ 10 kg/m3 de CO₂ stocké et des granulats recyclés. Le béton KIBECO permet d’obtenir une empreinte carbone inférieure à celle du béton conventionnel.

Révolutionnaire et respectueux du climat, le béton KIBECO a été développé par neustark, spin-off de l’ETH Zurich. neustark a développé une solution efficace pour stocker de manière irréversible le dioxyde de carbone (CO₂) de l’atmosphère dans des matériaux de recyclage. La matière première ainsi traitée peut être réinjectée dans le circuit et utilisée avec du ciment durable (Susteno 4, CEMII-LL) pour la production de bétons de construction et de RC-graves respectueux du climat. 

Les granulats de béton issus de la déconstruction de bâtiments sont traités avec du dioxyde de carbone capturé dans l’atmosphère. Grâce à la minéralisation, le CO₂ est alors fixé durablement sous forme cristalline. Les granulats ainsi traités sont ajoutés au béton frais en remplacement des graviers.

Le procédé neustark permet de stocker durablement 10 kg de CO₂ nocif pour le climat par mètre cube de béton frais.

Une maison individuelle moyenne consomme environ 300 m3 de béton frais. Si la maison est construite avec un matériau KIBECO, livré par un camion-malaxeur électrique KIBECO, il est actuellement possible de retirer de manière permanente 3 tonnes de CO₂ de l’atmosphère. Cela équivaut à un trajet d’environ 15 000 km avec une voiture à essence de catégorie moyenne !

À titre de comparaison, pour absorber une tonne de CO₂, un hêtre doit pousser pendant environ 80 ans (source : co2online/carbon-connect). De plus, il est possible que les arbres soient brûlés en fin de vie, libérant le CO₂ accumulé au fil des ans. À l’inverse, la minéralisation du CO₂ dans les granulats de béton grâce au procédé neustark garantit un stockage permanent du CO₂.

De manière générale, le CO₂ utilisé industriellement en Suisse provient de l’étranger. Nous avons une autre approche. 100 % du CO₂ que nous utilisons provient de l’atmosphère suisse. Le CO₂ est extrait de l’atmosphère par un processus biogénique à la STEP de la région de Berne à Herrenschwanden. Il est ensuite acheminé jusqu’à notre site de production de manière climatiquement neutre par des camions roulant au biogaz.

Lorsqu’un mur en béton est exposé à l’air, le dioxyde de carbone [CO₂] réagit avec les composés calciques dans les phases cimentaires [Ca(OH)2] et forme des cristaux de calcite [carbonate de calcium, CaCO3]. Le CO₂ est fixé (minéralisé) de manière permanente dans les cristaux. Cette réaction naturelle, également appelée « minéralisation naturelle » ou « carbonatation », est connue dans le secteur de la construction. Le procédé développé par neustark permet de l’accélérer et de la multiplier.

L’absorption de CO₂ de 10 kg par tonne de granulats de béton est mesurée et documentée dans le cadre du procédé développé par neustark à la fois à l’aide d’une mesure du débit de CO₂ et d’une balance. Ces deux méthodes de mesure indépendantes conduisent de manière fiable au même résultat.

Non. Les armatures rouillent dans le béton déjà coulé, car pendant la minéralisation naturelle, le béton devient plus acide, ce qui fait baisser le pH. La carbonatation par le procédé neustark a lieu avant le mélange des granulats avec le ciment et l’eau. Le pH reste donc le même que celui du béton non minéralisé.

Un processus naturel :

Le principal composant du ciment est l’oxyde de calcium [CaO]. Il est obtenu à partir de calcaire constitué essentiellement de cristaux de calcite [carbonate de calcium, CaCO3]. Le calcaire est cuit à environ 1400 °C dans la cimenterie, ce qui libère du CO2: l’oxyde de calcium [CaO] subsiste et est transformé en ciment. Le ciment est finalement mélangé à de l’eau, des graviers et du sable pour fabriquer le béton.

CaCO3 --> CaO + CO2

Lorsqu’un mur en béton est exposé à l’air, le dioxyde de carbone [CO2] gazeux de l’air réagit naturellement avec les composés calciques dans la phase cimentaire [CaO]. Des cristaux de calcite [carbonate de calcium, CaCO3] se forment dans les pores fins et les fissures, fixant le CO2 de manière permanente. L’inversion naturelle de la réaction indiquée précédemment se produit donc.

CaO + CO2 --> CaCO3

Ce processus est toutefois lent. Pendant la durée de vie d’un bâtiment, seuls quelques millimètres à la surface des parois de béton sont carbonatés.

Une fixation permanente du CO2 :

Du fait de la formation des cristaux (minéralisation), le CO2 est fixé de manière permanente. Cette réaction naturelle est bien connue dans le secteur de la construction sous le nom de carbonatation. Le procédé développé par neustark permet de l’accélérer et de la multiplier dans les granulats de béton.

Les matériaux KIBECO sont donc des réservoirs de CO2 durables et permanents. Ils pourront être recyclés ou transformés au cours de la prochaine génération sans risquer de libérer du CO2.

Pas de risque accru de corrosion des armatures :

La carbonatation par le procédé neustark a lieu avant le mélange des granulats avec le ciment et l’eau. Le pH reste donc le même que celui du béton non minéralisé. Ainsi, le risque de corrosion est identique à celui du béton conventionnel.

Le stockage du CO₂, permet de combler les vides des granulés de recyclage, ce qui rend le matériau plus dense. Non seulement cela améliore les propriétés du matériau, mais cela entraîne aussi un module d’élasticité plus élevé, comparable à celui du béton primaire.

Le béton KIBECO convient à toutes les applications dans lesquelles du béton conventionnel est utilisé. 

Comme le béton traditionnel, le béton KIBECO est produit dans une centrale à béton et livré sur le chantier à l’aide d’un camion-malaxeur. Il est coulé dans le coffrage et traité de manière habituelle. Aucune formation supplémentaire n’est nécessaire pour le personnel des entreprises de construction.

Lorsque cela est possible, la livraison est effectuée avec des camions-malaxeurs électriques afin de réduire les émissions liées au transport. L’utilisation d’un camion-malaxeur électrique permet d’économiser plus de 12 kg d’éq. CO₂ par 100 tonnes-kilomètres. Cela représente plus de 60 % des émissions de gaz à effet de serre.

Le béton KIBECO est déjà disponible dans toutes les régions via KIBAG. N’hésitez pas à nous contacter directement pour obtenir des informations détaillées et passer des commandes.

La différence de prix varie en fonction du projet et des exigences. Pour de plus amples informations, n’hésitez pas à nous contacter directement.