Transformer certains rochers riches en minéraux en ciment pourrait réduire les émissions associées à sa fabrication. Des chercheurs ont évalué, de façon théorique et avec des hypothèses techniques, l’intérêt de partir non plus du calcaire, mais du basalte. L’approche vise surtout à limiter la libération directe de dioxyde de carbone et à s’appuyer davantage sur l’électricité pour piloter le procédé.
Un surcoût énergétique lié aux étapes chimiques
Le défi principal tient aux étapes nécessaires pour préparer le matériau et gérer les réactions chimiques. Dans un scénario basé sur des méthodes courantes, ces opérations supplémentaires augmentent la consommation d’énergie et entraînent une hausse globale d’environ plus du double par rapport à la production traditionnelle à partir du calcaire.
Les auteurs soulignent toutefois que la conversion chimique des minéraux du basalte en oxyde de calcium, telle qu’on peut l’estimer d’après la thermodynamique, exigerait en réalité environ deux fois moins d’énergie que la transformation du calcaire. Autrement dit, la limite ne vient pas uniquement de la réaction elle-même, mais de l’inefficacité des techniques actuelles pour la rendre efficace à grande échelle.
Des émissions potentiellement nettement réduites
Même en conservant l’hypothèse d’une consommation énergétique doublée, produire du ciment de type Portland à partir de basalte pourrait réduire sensiblement les émissions de CO2. Le raisonnement repose sur deux leviers : la suppression d’une partie du CO2 libéré directement lors du traitement du calcaire, et la possibilité de faire fonctionner l’ensemble du processus à l’aide d’électricité.
Dans l’hypothèse d’un mix électrique encore largement dominé par les combustibles fossiles, les chercheurs estiment une baisse d’environ 30 % des émissions. Avec une électricité plus décarbonée, l’essentiel des rejets restants pourrait être évité.
Le point d’équilibre demeure toutefois économique : dans la pratique, le coût pèse souvent plus que les objectifs climatiques, ce qui freine l’adoption rapide de solutions plus vertueuses.
Valoriser aussi les autres composants du basalte
Au-delà du ciment, l’idée comporte une dimension supplémentaire : le basalte contient aussi d’autres éléments potentiellement récupérables. Le fer, le magnésium ou l’aluminium pourraient être séparés et réutilisés, tandis que le matériau silicaté restant pourrait servir d’additif dans le ciment, réduisant le recours à certains coproduits utilisés aujourd’hui, comme les cendres issues du charbon.
Si ces valorisations sont intégrées au même procédé, l’ensemble pourrait devenir plus compétitif. L’analyse souligne ainsi les conditions à réunir pour rendre la démarche viable sur le plan industriel.
Parmi les voies d’optimisation envisagées, la mise au point de méthodes de laboratoire efficaces, puis leur adaptation à grande échelle, apparaît centrale. Pour suivre ce type d’évolutions et mieux comprendre les réglages de procédés, il est parfois utile de disposer d’équipements de contrôle de paramètres (température, agitation, suivi des réactions) adaptés aux essais. À titre d’exemple, un agitateur chauffant de laboratoire peut servir à standardiser des tests expérimentaux, tandis qu’un four à moufle de laboratoire est fréquemment utilisé pour des étapes thermiques nécessaires à certaines transformations minérales.
En l’état, cette analyse propose surtout une feuille de route : si les performances énergétiques et les étapes de traitement peuvent être améliorées, produire du ciment à partir de basalte pourrait devenir une option intéressante pour réduire l’empreinte carbone d’un secteur réputé difficile à décarboner.