Les betteraves et les carottes pourraient contribuer à des bâtiments plus solides et plus verts

Les projets de construction ont un impact significatif sur notre environnement. Pour lutter contre ce phénomène, des intervenants des secteurs universitaire et industriel ont cherché des moyens de rendre cette industrie plus respectueuse de l’environnement. Le projet B-SMART financé par l’UE contribuera à ces efforts en mettant l’accent sur le béton et le plus coupable de ses ingrédients: le ciment.

Mené par l’Université de Lancaster au Royaume-Uni, le projet étudiera comment les nanoplaquettes extraites des fibres des légumes-racines peuvent rendre les mélanges de béton plus robustes et plus respectueux de l’environnement. Jusqu’à présent, les premiers tests ont montré que l’ajout de nanoplaquettes de betterave ou de carotte à ces mélanges améliore considérablement les propriétés mécaniques du béton.

Selon le chercheur principal, le professeur Mohamed Saafi de l’université de Lancaster, les nouveaux nanocomposites de ciment développés dans le cadre de ce projet «sont fabriqués en combinant du ciment Portland ordinaire avec des nanoplaquettes extraites de légumes-racines issus de l’industrie alimentaire».

«Les composites sont non seulement supérieurs aux produits de ciment actuels en termes de propriétés mécaniques et de microstructure, mais ils utilisent également de plus petites quantités de ciment», a déclaré le professeur Saafi dans le article d’actualité publié sur le site Web de l’Université. «Cela réduit considérablement la consommation d’énergie et les émissions de CO2 associées à la fabrication du ciment».

Un regard plus attentif sur l’impact environnemental du béton

L’industrie du béton est l’un des plus gros producteurs de CO2. L’ingrédient en grande partie responsable est le ciment Portland ordinaire, l’un des principaux composants du béton. Le volume de CO2 émis lors de la production de béton est directement proportionnel à la quantité de ciment utilisée dans le mélange de béton. Actuellement, pour chaque tonne de ciment produite, environ 900 kg de CO2 sont émis, ce qui correspond à près de 90 % des émissions associées au mélange de béton moyen.

Le procédé de production de ciment à forte teneur en carbone est responsable de 8 % des émissions totales de CO2 dans le monde. Compte tenu des tendances récentes, la production de ciment devrait doubler au cours des 30 prochaines années.

Dans quelle mesure les légumes-racines peuvent-ils contribuer à l’effort

Le béton standard est constitué d’eau, d’agrégats (gravier, roche ou sable) et de ciment Portland. Le ciment est le liant qui durcit et renforce le béton. Mais lorsque les plaquettes de légumes-racines réduites à une taille nanométrique sont ajoutées au mélange de béton standard, la quantité de silicate de calcium hydraté - le produit responsable de la solidité du béton - augmente.

Les chercheurs ont découvert que l’ajout de nanoplaquettes rendait le béton si solide que la quantité de ciment Portland nécessaire par mètre cube de béton pouvait être réduite de 40 kg. Cette diminution correspond à 40 kg de CO2 en moins pour le même volume de béton. Un mélange de légumes-racines plus fort signifie par conséquent que moins de béton devrait être utilisé dans les bâtiments, entraînant des avantages environnementaux significatifs.

Les bétons végétaux de l’équipe de recherche se sont également révélés plus performants que les autres additifs de ciment disponibles sur le marché, comme le graphène et les nanotubes de carbone. Et ils sont également beaucoup moins chers à produire. Une microstructure plus dense, contribuant à prévenir la corrosion et à rendre les matériaux plus durables figure parmi les autres avantages.

B-SMART (Biomaterials derived from food waste as a green route for the design of eco-friendly, smart and high performance cementitious composites for the next generation multifunctional built infrastructure) étudiera également la possibilité de renforcer les structures en béton existantes avec des feuilles très minces fabriquées à partir de nanoplaquettes végétales.


Pour plus d’informations, veuillez consulter:
page web du projet sur le site CORDIS