L’Empa se met à fabriquer du béton avec des granulats de charbon

La recherche d’un béton neutre, voire négatif en matière d’émissions de dioxyde de carbone, n’appartient plus au monde utopique. Le Laboratoire fédéral de recherches sur les matériaux (Empa) a eu l’idée d’inclure du charbon végétal dans le béton, et de remplacer ainsi les granulats actuellement disponibles dans le commerce. Pour la construction, c’est un changement de paradigme.

Crédit image: Empa

Un béton sans émissions : Les chercheurs de l'Empa Mateusz Wyrzykowski (à droite) et Nikolajs Toropovs remplacent les granulats traditionnels par des pellets de charbon végétal et explorent ainsi le potentiel d'un béton neutre, voire négatif, en émissions de dioxyde de carbone.

Une construction au bilan carbone neutre, voire négatif, tous les tenants de la lutte contre le réchauffement climatique en rêvent. Les chercheurs de l’Empa matérialisent ce souhait en profitant de l’irruption sur le marché des matériaux des premiers produits en béton intégrant du charbon végétal. Composé en grande partie de carbone pur, ce dernier peut en effet retenir et stocker le dioxyde de carbone au lieu de le rejeter dans l’atmosphère.

Un savoir-faire disponible
Pour les chercheurs zurichois, il s’agit dès lors de remplacer les granulats qui entrent dans la composition d’un béton ordinaire par du charbon végétal. Beaucoup d’autres matériaux écologiques, comme l’argile ou les cendres volantes, sont déjà utilisés dans ce cadre, rappelle l’Empa dans un communiqué. Le savoir-faire est disponible, et cela devrait faciliter la mise en circulation de ce nouveau béton.

Crédit image: Empa

20 % en volume de granulés de carbone (en noir) se traduisent par des émissions nettes nulles.

Pour fabriquer ces nouveaux granulés, les chercheurs ont utilisé un mélangeur de charbon végétal, d’eau et de ciment. Ils ont ainsi obtenu de petites billes d’un diamètre allant de 4 à 32 mm. Celles-ci ont ensuite servi à la fabrication d’un béton des classes de résistance C20/25 à C30/37, au demeurant très répandues dans le bâtiment et le génie civil.  Avec 20% de granulés intégrés dans ce matériau, les chercheurs ont obtenu des émissions neutres en dioxyde de carbone. Un bilan carbone négatif peut même être obtenu dans le béton léger.

Manipulation risquée
Cette découverte doit cependant être pondérée par les difficultés de manipulation du carbone végétal, objecte l’Empa. Ce matériau absorbe en effet beaucoup d’eau. La poussière de charbon peut toucher les voies respiratoires et peut être explosive. Les chercheurs poursuivent leurs investigations dans le cadre du concept Mining the Atmosphere. Ils explorent dans ce cadre la production d’hydrogène en vue d’une mobilité écologique, et de carbone solide transformable en pellets.