Décarboner le ciment : pourquoi c’est l’un des défis industriels les plus durs

Décarboner le ciment : pourquoi c’est l’un des défis industriels les plus durs

Le ciment est partout, et personne n’en parle. Pourtant, s’il était un pays, il serait le troisième émetteur de CO2 de la planète, derrière la Chine et les États-Unis. La production mondiale de ciment pèse environ 8 % des émissions de CO2 – plus que l’aviation. Et contrairement à la plupart des secteurs, on ne peut pas le décarboner en changeant simplement de source d’énergie : plus de la moitié de ses émissions viennent de la chimie même du matériau. Magali Anderson, ingénieure et ancienne directrice développement durable et innovation de Holcim, le géant mondial du secteur, connaît ce mur mieux que quiconque. On revient sur ce que décarboner le ciment veut vraiment dire.

Pourquoi le ciment émet-il autant de CO2 ?

Le ciment représente environ 7 à 8 % des émissions mondiales de CO2, soit 1,6 milliard de tonnes en 2022 – un chiffre qui a plus que doublé depuis 2000. L’essentiel ne vient pas de l’énergie, mais d’une réaction chimique incontournable : la calcination.

Pour fabriquer du ciment, on chauffe du calcaire à très haute température pour produire du clinker, son composant liant. Cette cuisson libère du CO2 de deux façons : par la combustion du combustible qui chauffe le four, et surtout par la décomposition chimique du calcaire lui-même, qui rejette du CO2 par nature. C’est ce qu’on appelle les émissions de procédé. Elles représentent plus de la moitié du total, et le clinker concentre à lui seul près de 90 % des émissions du ciment.

C’est ce qui rend le secteur si particulier. Décarboner une aciérie ou une usine, on sait à peu près comment : électrifier, changer de combustible. Pour le ciment, même avec un four alimenté à l’électricité verte, la calcination continuerait d’émettre. Le problème est dans la molécule, pas seulement dans la chaudière.

Comment réduire l’empreinte carbone du ciment ?

Trois leviers principaux existent : baisser la part de clinker dans le ciment, capter le CO2 émis, et développer des ciments alternatifs à base d’autres matières premières. Aucun ne suffit seul ; c’est leur combinaison qui compte.

Le premier levier est le plus accessible : réduire le ratio clinker/ciment en le remplaçant partiellement par des matériaux comme les laitiers de haut-fourneau ou les cendres. Le deuxième, plus lourd, est la capture et le stockage du carbone (CCS), indispensable précisément parce qu’une partie des émissions est chimique et ne disparaîtra pas autrement. Le troisième explore des chimies entièrement nouvelles – certains acteurs travaillent sur des ciments produits à partir de roches silicatées plutôt que de calcaire, pour éliminer la source de CO2 à la racine.

Chez Holcim, la stratégie portée par Magali Anderson a consisté à mettre le développement durable au cœur de la R&D du groupe, avec des gammes de béton bas-carbone et un engagement de neutralité. Son parcours dit quelque chose du sujet : ingénieure passée par près de trois décennies dans le pétrole et les services industriels avant de piloter la décarbonation d’un cimentier, elle aborde la transition en industrielle, pas en militante. Le vrai frein, dans ce secteur, n’est pas le manque de volonté : c’est la physique du matériau et le coût de la transformation.

La décarbonation du ciment est-elle vraiment réaliste ?

Oui, mais à condition d’accepter qu’elle passe par la technologie et des coûts, pas par des slogans. Aucune solution unique ne décarbone le ciment ; il faut empiler les leviers, et une part reposera durablement sur la capture de carbone.

C’est là que le sujet rejoint la ligne de fond de ces questions industrielles : on ne sort pas d’un problème physique par la seule bonne volonté. La demande mondiale de béton continue de croître avec l’urbanisation, et sans transformation, les émissions du secteur pourraient encore augmenter fortement d’ici 2050. La compétence technique existe, les feuilles de route aussi. Ce qui se joue, c’est la capacité à financer et industrialiser ces solutions assez vite – et à créer une demande pour un ciment plus cher mais plus propre.

Le ciment restera indispensable. La question n’est pas de s’en passer, mais de le produire autrement. Et pour un secteur aussi ancien et aussi lourd, c’est un chantier d’ingénieurs, pas de bonnes intentions.

Pour aller plus loin

Sur d’autres secteurs industriels lourds face à la transition, deux épisodes prolongent celui-ci : Réindustrialisation : la France en a-t-elle les moyens ? et Nos villes sont-elles prêtes pour un futur climatique extrême ?

Pourquoi cet épisode compte

Le ciment est le cas d’école d’un problème industriel qu’on ne résout pas par un geste unique. Pour un ingénieur ou un décideur, comprendre pourquoi ce secteur est si dur à décarboner – à cause de la chimie, pas seulement de l’énergie – c’est apprendre à distinguer les vraies contraintes physiques des vœux pieux. Une grille de lecture qui vaut bien au-delà du ciment.

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