Le pouvoir inespéré du ciment

Le professeur Alex De Visscher est responsable du nouveau Département de génie chimique et des matériaux de l’université Concordia.
Photo: Valérian Mazataud Le Devoir Le professeur Alex De Visscher est responsable du nouveau Département de génie chimique et des matériaux de l’université Concordia.

L’urgence climatique pousse les scientifiques à rivaliser d’ingéniosité pour réduire, voire éliminer les émissions de CO2 qui contribuent au réchauffement climatique. Pendant que certains misent sur des systèmes de captation et de stockage du carbone ou sur de bons vieux arbres, Alex De Visscher a une autre idée : tirer profit du pouvoir insoupçonné du ciment.

« Beaucoup de gens se demandent comment produire du ciment en générant moins de CO2, mais je veux m’attarder à autre chose : comment retourner le CO2 dans le ciment », résume ce professeur de Concordia qui dirige le nouveau Département de génie chimique et des matériaux de l’université montréalaise, créé en mai 2017.

M. De Visscher n’est pourtant pas un expert du ciment, lui qui est d’abord reconnu pour ses travaux sur les carburants. En 2005, il a quitté sa Belgique natale pour s’installer en Alberta, où il a mené des recherches pour tenter de limiter les émissions polluantes de l’industrie pétrolière.

Arrivé à Concordia il y a environ deux ans, il s’est donné un objectif ambitieux : « essayer d’imaginer ce dont l’industrie chimique aura l’air dans 50 ans ».

« Notre monde sera très différent de celui qu’on connaît aujourd’hui. Nous utiliserons rarement du pétrole, nous n’utiliserons plus du tout de charbon et, si tout se passe bien, nous allons essayer de fabriquer la plupart de nos produits avec du CO2 », affirme-t-il.

Carburant à partir de CO2

M. De Visscher peut se permettre une telle prédiction parce que la technologie permettant de produire des carburants à partir de CO2 existe déjà. La réaction du CO2 avec l’hydrogène crée un mélange pouvant être converti en différents combustibles, ce qui permet d’éviter l’extraction de ressources pétrolières ou gazières.

« On n’utilisera sans doute jamais ces carburants alternatifs pour faire le plein de nos voitures, parce qu’avec le temps, on roulera probablement tous à l’électricité, mais pour les avions, ce pourrait être utile. On aura aussi besoin de l’équivalent d’un carburant pour produire des objets en plastique que fabrique aujourd’hui l’industrie pétrochimique », explique-t-il.

La production de ces carburants alternatifs représente un potentiel intéressant, mais elle ne règle pas tout : une fois brûlés, ils généreront à nouveau des émissions de CO2 dans l’atmosphère. Et c’est là que le ciment entre en jeu : M. De Visscher tente de régler ce problème en s’appuyant sur une découverte effectuée par hasard il y a une vingtaine d’années.

Dans les années 1990, un site expérimental nommé Biosphère 2 a été installé dans le désert de l’Arizona pour reproduire un écosystème viable. Dans cet environnement fermé, les scientifiques ont découvert avec étonnement que le taux d’oxygène diminuait de manière imprévue, relate le professeur de Concordia. Ils ont alors constaté que les parois de l’habitacle, faites de ciment, en avaient absorbé une partie, sans savoir exactement quelle quantité.

« C’est maintenant ce que je veux vérifier, dit le chercheur. Quelle quantité de CO2 peut être absorbée ? »

Monde de possibilités

Si la quantité de CO2 pouvant être absorbée par le ciment s’avère élevée, un monde de possibilités pourrait s’ouvrir. « L’idée, ce serait de capturer le CO2produit lors de la fabrication du ciment. Le CO2 serait utilisé pour produire du carburant qui irait par exemple dans un avion, et l’avion produirait du CO2 qui serait par la suite absorbé par le ciment », résume Alex De Visscher.

« On obtient ainsi un cycle fermé. On n’ajoute pas de CO2 dans l’atmosphère parce qu’on le récupère après l’avoir généré », ajoute-t-il.

Le professeur s’intéresse particulièrement au ciment puisque sa production est une activité polluante qui devrait subsister, même lorsqu’on aura abandonné le pétrole et le charbon, juge-t-il. Ironiquement, les usines qui produisent du ciment, aujourd’hui considérées comme de grandes pollueuses, pourraient donc faire partie de la solution de demain.

« Je pense que les gouvernements ont un rôle important à jouer pour rendre les compagnies responsables et les inciter à agir », fait-il remarquer.

Oser s’adapter

Ce vaste projet est encore à l’étape de l’idéation, mais le chercheur de Concordia a l’intention de sonder l’intérêt des cimenteries québécoises pour passer à l’action, d’abord à petite échelle. À terme, il espère une étroite collaboration entre l’industrie du ciment et celle du pétrole et du gaz.

« Je pense que c’est la direction dans laquelle nous devons aller. L’industrie du pétrole et du gaz devrait s’intéresser à cette possibilité parce qu’elle a toutes les technologies nécessaires en main. On doit la convaincre de travailler main dans la main avec les producteurs de ciment et de lancer une nouvelle industrie, insiste-t-il. Les compagnies qui s’adaptent deviennent les grands gagnants. »

Ce contenu est réalisé en collaboration avec l’Université Concordia.