Primeur : des blocs de construction circulaires sans ciment, mais au CO2 !

Après des années de recherche et de travail en laboratoire, les premiers blocs de construction circulaires, avec du CO₂ comme agent de liaison à la place de ciment, sont désormais une réalité. Orbix, une entreprise de Genk spécialisée dans le zéro déchet, et Masterbloc, un producteur de matériaux de construction basé à Maasmechelen, ont réussi à industrialiser la technologie Carbstone et proposent ainsi une alternative d’avenir aux blocs de béton classiques. L’entrepreneur Vanhout rénove actuellement un bâtiment de bureaux de Cofinimmo qui abrite le siège central de l’OVAM, à Malines, à l’aide de ces blocs circulaires.

Carbstone : stockage permanent de CO₂

Des blocs de construction capables d’absorber du CO₂ lors de leur production au lieu d’en émettre et qui captent et séquestrent même le CO₂ de l’air ? Ce n’est plus un fantasme futuriste, mais une réalité. Masterbloc produit désormais à l’échelle industrielle des blocs pour murs intérieurs durables sur la base de la technologie Carbstone d’Orbix. Les deux entreprises signent ainsi une avancée majeure dans le domaine de la construction circulaire avec des produits résiduels issus de diverses industries.

La technologie Carbstone d’Orbix a été brevetée en 2011. Elle transforme des scories métalliques issues de la production d’acier via le dioxyde de carbone en produits circulaires à haute valeur ajoutée. Lors du processus, le CO₂ fait office d’agent de liaison en lieu et place du ciment. Un aspect non négligeable lorsque l’on sait que la production de ciment s’adjuge quelque 10 % des émissions mondiales de CO₂. La technologie Carbstone permet de fabriquer de nombreux matériaux de construction circulaires à l’émission carbone négative : dalles, pavés, tuiles, briques de parement et blocs de construction. Les premiers blocs de construction parés pour le futur sont d’ores et déjà sortis de la chaîne de production de Masterbloc.

Serge Celis, CEO d’Orbix : « Carbstone présente de nombreux avantages dans un contexte marqué par des normes environnementales plus strictes, des droits d’émission carbone en hausse et la politique européenne du zéro déchet. Ce procédé transforme non seulement les scories métalliques en un produit à haute valeur ajoutée, mais permet aussi d’exploiter utilement le CO₂ que les entreprises émettent et d’en stocker durablement une importante quantité. De plus en plus d’entreprises se tournent vers nous, précisément parce qu’elles cherchent une solution structurelle. À cet égard, Carbstone fournit des solutions révolutionnaires à l’empreinte carbone négative : lors de la production des matériaux, la quantité de CO₂ absorbée est supérieure à celle émise. Après des années de recherche scientifique, en collaboration notamment avec le VITO, nous sommes fiers de pouvoir désormais faire passer notre technologie de la phase expérimentale à la phase industrielle. »

Dirk Van Mechelen (R&D Manager) est le parrain de la technologie Carbstone chez Orbix : « En 2004, nous avons découvert que les plus fines fractions résiduelles des scories métalliques durcissent sous l’action de la concentration limitée de CO₂ dans l’atmosphère. Ce procédé se fonde sur la carbonatation de certains composants des scories. Après de nombreuses recherches scientifiques, nous avons breveté une technologie qui permet d’accélérer ce processus naturel pour transformer cette fine fraction résiduelle en matériaux de construction de haute qualité. Avec un triple avantage à la clé : la fraction résiduelle de l’industrie sidérurgique trouve une nouvelle utilité, vous éliminez le CO₂ dans l’air et vous évitez la production polluante de ciment. »

Les blocs circulaires de Carbstone sont un moyen très efficace de réduire les émissions de ce gaz à effet de serre. « C’est exact ! On exploite, en effet, de manière optimale le captage, la réutilisation et le stockage du CO₂, un cycle également connu sous le nom de Carbon Capture, Utilisation and Storage (CCUS). Les blocs sont, en outre, recyclables à l’infini, car la technologie Carbstone nous permet de réutiliser bien plus que les seuls déchets métalliques. Les cendres des incinérateurs ou les gravats de béton peuvent eux aussi être combinés au CO₂ pour fabriquer des matériaux de construction. Nous continuons à développer, à améliorer et à opérationnaliser cette technologie afin d’apporter une solution rentable et écologique au problème du CO₂ », ajoute M. Van Mechelen.

Le ministre flamand de l'Environnement, Zuhal Demir, a déclaré : "Le secteur de la construction est responsable de 40 % des émissions de CO2. Il n'est donc pas surprenant que le gouvernement flamand se tourne principalement vers les entreprises de construction lorsqu'il cherche des partenaires pour réduire nos émissions. Nous constatons de plus en plus que le secteur de la construction lui-même veut faire partie de la solution. Par exemple, des entreprises pionnières comme Orbix et Masterbloc tracent les lignes de l'avenir. Grâce à la technologie et au développement, ils nous montrent la voie vers un secteur de la construction plus respectueux du climat et une Flandre viable."

Première production de blocs de construction circulaires

Un cap a été franchi en passant du laboratoire et de l’usine pilote au stade de la production. Avec la première chambre climatique de l’usine Masterbloc à Maasmechelen, la production s’élève à présent à quelque 70 tonnes de blocs de construction liés au CO₂ par jour, soit 15 000 tonnes sur une base annuelle. « Nous allons rapidement augmenter ce volume en construisant des chambres climatiques supplémentaires », affirme Bjorn Gubbels (CEO). « Nous pouvons appliquer la technologie d’Orbix pour transformer efficacement les scories métalliques en blocs de construction circulaires. Et c’est tout ce qui compte. »

M. Gubbels voit de nombreux avantages dans cette carbonatation. « Elle contribue avant tout à résoudre le problème du CO₂ dans le monde. Les matériaux de construction circulaires ne peuvent bien évidemment pas éliminer toutes les émissions, mais ils participent à leur réduction significative, car la production de ciment est le deuxième plus grand émetteur mondial de CO₂. En parallèle, la Flandre peut exploiter plus efficacement ses matières premières, notamment le sable et le gravier que l’on peut recycler en les récupérant à partir des millions de tonnes de scories métalliques. Un exemple innovant d’upcycling ! Depuis plusieurs années, nous valorisons, avec Orbix, les scories métalliques d’Aperam, à Genk. L’industrie sidérurgique s’intéresse beaucoup à la technologie Carbstone. Pour finir, les prix des matériaux de construction vont pouvoir recommencer à évoluer normalement, car il est désormais possible de travailler avec un produit à prix fixe et exempt de ciment, sans dépendre de l’industrie cimentière. »

Il faudra néanmoins du temps avant que le marché de la construction, réputé assez conservateur, passe des blocs liés au ciment aux blocs liés au CO₂. « Il faudra naturellement convaincre la clientèle. Mais cela ne devrait pas poser problème, car la qualité est équivalente et les coûts de la production sont contrôlés, sans oublier l’atout de la circularité. Si l’on concasse ces blocs, il ne reste que du sable et du gravier, le CO₂ étant piégé pour toujours. Pour donner un ordre d’idée : avec un seul camion de matériaux de construction, la technologie Carbstone permet d’économiser dix tonnes de CO₂, mais aussi cinq tonnes de CO₂ qui ne seront pas libérées lors de la production de ciment et cinq tonnes supplémentaires vu que les blocs durables absorbent et retiennent le CO₂ de l’air. »

L’industrialisation de la technologie Carbstone d’Orbix n’a pas été un long fleuve tranquille. « Cela n’a pas toujours été facile et d’importants investissements ont été nécessaires, mais je le referais sans hésiter. Précisément parce que le potentiel d’avenir est énorme ! Il suffit de quelques modifications (comme une chambre climatique pour injecter le CO₂ sous pression) à un producteur de béton classique pour fabriquer ces blocs circulaires. Le procédé de carbonatation n’a, en soi, rien de compliqué. Il existe depuis plus de cent ans, mais personne n’était parvenu jusqu’à présent à en faire un produit de qualité. Nous sommes fiers de l’avoir fait. »

Une première rénovation avec des blocs de construction circulaires à Malines

Vanhout apporte sa pierre à l’édifice de la première rénovation circulaire avec des blocs de construction liés au CO₂ dans le bâtiment administratif de Cofinimmo, à Malines, qui abrite également le siège central de l’OVAM. Bert Lenaerts (CEO) : « Nous sommes évidemment très fiers de participer à cette révolution, en notre qualité d’entrepreneur. En faisant du CO₂ un allié dans la lutte contre le changement climatique, Orbix et Masterbloc signent une avancée majeure. Le choix des matériaux de construction n’en sera que plus important à l’avenir. »

À propos d’Orbix
​Basée à Genk, Orbix met au point des matériaux durables et des technologies innovantes destinés aux secteurs de la construction et de l’acier depuis près de 30 ans. Entrepreneur circulaire et entreprise zéro déchet, Orbix (de « orbis », qui signifie « cercle » en latin) met tout en œuvre pour optimiser l’exploitation (et le recyclage) des matériaux. Orbix compte actuellement 130 collaborateurs répartis sur ses six sites belges. Chaque année, les différents sites démétallisent et valorisent quelque 220 000 tonnes de scories métalliques. Le département R&D de Genk investit dans de nouvelles applications et de nouveaux matériaux en étroite collaboration avec le VITO, des centres d’expertises et diverses universités en Belgique et à l’étranger.

À propos de Masterbloc
​Forte de 75 ans d’expérience, Masterbloc est à présent sous la houlette de la troisième génération. Si elle se consacrait autrefois à la production et à la fourniture locale de matériaux de construction, l’entreprise familiale est aujourd’hui devenue un spécialiste européen dans le secteur du béton. Ses célèbres blocs à empiler forment la base de bon nombre de murs, de parois et d’auvents. En plus de son siège à Maasmechelen, Masterbloc compte également une succursale à Riga (Lettonie) pour approvisionner le marché d’Europe du Nord.

Pour tout complément d’information
​Orbix nv I Serge Celis I +32 476 50 00 36 I [email protected] I www.orbix.be
​Masterbloc I Bjorn Gubbels I +32 476 41 21 31 I [email protected] I www.masterbloc.be
​RCA I Kirsten Van de Werf I +32 492 12 77 54 I [email protected] I www.rcapress.be ​

Informations supplémentaires — FAQ

De quoi se compose un bloc de construction circulaire Masterbloc ? ​
​Le bloc contient 100 % de fractions résiduelles minérales et aucune trace de ciment. Le béton est un matériau de construction dur qui se compose de sable, de gravier, d’eau et de ciment. Dans les blocs de construction circulaires de Masterbloc, le Carbinox® d’Orbix remplace le ciment. Le Carbinox est un agent de liaison capable d’absorber et de carbonater le CO₂ de l’air. Ces matières fines se libèrent par elles-mêmes lors des processus de concassage et de lavage des granulés de scories en provenance de la fraction minérale de l’acier inoxydable.

Quelle est la différence entre un bloc de béton classique et un bloc de construction circulaire de Masterbloc ? ​
​En termes de qualité, rien ne change : ces deux blocs sont tout aussi solides et indéformables. Le bloc de construction circulaire de Masterbloc présente également d’excellentes performances environnementales. Le CO₂ agit comme agent de liaison dans ce bloc durable, ce qui permet d’éliminer la production polluante de ciment (aux émissions de CO₂ importantes). Ce bloc de construction est, en outre, fabriqué à partir de déchets ou de matières premières secondaires (scories métalliques et CO₂) et peut absorber le CO₂ de l’air et le séquestrer durablement par lui-même. ​

Pourquoi l’industrialisation de la technologie Carbstone d’Orbix a-t-elle pris autant de temps ? ​
​L’idée de départ remonte à 2004, l’année où Dirk Van Mechelen (R&D Manager) a découvert que les fractions résiduelles les plus fines des scories métalliques durcissent sous l’action du CO₂. Ce procédé se base sur la carbonatation de certains composants des scories. Orbix a donc chargé plusieurs centres d’expertises, dont le VITO, de déterminer les conditions optimales pour la carbonatation. Ces études scientifiques et ces essais in situ en chambre climatique ont pris beaucoup de temps et ont finalement abouti à la technologie Carbstone, brevetée en 2011. Orbix a continué à améliorer, à perfectionner et à étendre la technologie pour la rendre applicable à grande échelle. D’autres axes principaux consistaient à explorer les différentes options de capture du CO₂ industriel et à certifier un produit de qualité commerciale.

Quand aura lieu la commercialisation internationale ? ​
​Orbix collabore pour ce faire avec quelque cinq acteurs clés. La technologie pourra ainsi être développée et perfectionnée pour finalement trouver une application sur différents marchés. La briqueterie Vandersanden a, par exemple, entamé la construction d’une usine de briques de façade négatives en CO₂ et un accord de coopération a déjà été conclu avec Tubobel (Tessenderlo) et Prefer (Liège) — tous deux producteurs de produits en béton pour les égouts, le drainage, les traverses et le traitement des eaux.