Valoriser le béton et préserver le climat
Gr?ce à la technologie du spin-off de l'ETH Neustark, les usines de recyclage du béton peuvent stocker durablement du dioxyde de carbone.
Les deux jeunes entrepreneurs et fondateurs du spin-off de l'ETH Neustark sont fondamentalement différents, mais semblent se compléter parfaitement. L'un - Johannes Tiefenthaler - est doctorant au Département de génie mécanique et des procédés, dans le groupe du professeur Marco Mazzotti, et bricole la prochaine génération de technologies pour la minéralisation du dioxyde de carbone.
L'autre - Valentin Gutknecht - est économiste d'entreprise et s'occupe des aspects opérationnels avec une équipe de plus en plus nombreuse. C'est leur vision commune qui les a réunis : faire d'une idée commerciale positive pour le climat une réalité.
Mettre les connaissances en application
"Il y a certes beaucoup de recherche dans le domaine de la construction, mais malgré cela, l'industrie n'a obtenu jusqu'à présent que de petites réductions d'émissions, car une grande partie des connaissances est mise en tiroir et n'est pas appliquée", explique Tiefenthaler. "Je veux utiliser l'énergie que je consacre à mon doctorat pour faire bouger les choses".
Déjà pendant son travail de master, Tiefenthaler s'est penché sur différentes possibilités de faire réagir le dioxyde de carbone avec des substances minérales et de le lier sous forme de calcaire.
En fait, il y a suffisamment de matières minérales sur terre pour fixer plusieurs centaines de milliards de tonnes de dioxyde de carbone, mais comme ces matériaux - comme les silicates de magnésium - ne sont pas particulièrement réactifs, ils doivent être chauffés au préalable à 700 degrés, explique Tiefenthaler. En revanche, les granulés de béton se sont révélés très réactifs, en raison de la surface globalement énorme des nombreuses particules millimétriques. Même sans traitement préalable, les débris de béton forment avec le dioxyde de carbone des composés chimiques très stables.
Propriétés affinées des matériaux de démolition
L'astuce de la technologie de Neustark : elle lie le CO2 dans les pores et à la surface des granulats de béton sous forme de calcaire. Ce granulat revalorisé peut maintenant être mélangé au béton frais en tant que substitut du sable et du gravier. Gr?ce au granulat revalorisé, on a besoin de moins de ciment, tout en conservant les mêmes propriétés.
"Ce qui m'a attiré, c'est que la solution n'est pas à attendre dans cinq ou dix ans, mais qu'elle est déjà à portée de main", explique le deuxième jeune entrepreneur, l'économiste Valentin Gutknecht. En route pour la centrale à béton K?stli, dans les environs de Berne, où l'installation pilote de Neustark est progressivement mise en service, il trouve un peu de temps pour une conversation.
Avant la fondation, Gutknecht était coresponsable du marketing et des ventes du spin-off de l'ETH Climeworks - l'entreprise pionnière dans l'élimination du dioxyde de carbone de l'air ambiant. Chez Neustark, le défi consisterait surtout à jongler entre de nombreux domaines thématiques, explique Gutknecht. Ils doivent non seulement ma?triser les propriétés du béton, mais aussi se frayer un chemin sur les sentiers tortueux de la recherche sur le CO2-certifications pour s'y retrouver.
"Nous avons commencé par des interviews avec les directeurs de dix centrales à béton différentes, afin de savoir où le b?t blesse", raconte Gutknecht. "Ensuite, nous avons développé les premiers petits prototypes avec des subventions d'investisseurs privés et des pouvoirs publics.
Pour l'instant, ils ont opté pour une solution basée sur des conteneurs, explique Tiefenthaler. Dans le cadre d'un projet soutenu par l'office fédéral de l'environnement et la Fondation suisse pour le climat, il s'agit maintenant de démontrer la plus-value tout au long de la cha?ne de création de valeur : Le dioxyde de carbone doit provenir d'une installation de séparation du biogaz de la station d'épuration des eaux usées d'Arabern à Herrenschwanden. C'est avec ce dioxyde de carbone (liquéfié pour le transport) que Neustark traite le béton concassé dans son installation pilote.
Annuler les émissions
La production mondiale de ciment libère environ quatre fois plus de dioxyde de carbone dans l'air que l'ensemble du trafic aérien mondial. Par conséquent, si la technologie de Neustark aide à réduire la demande de ciment dans le secteur de la construction, ses émissions de CO2-Le bilan carbone est positif, car une partie des émissions liées à la fabrication peut être évitée.
Mais Gutknecht et Tiefenthaler attirent tous deux l'attention sur un aspect supplémentaire : Gr?ce à leur astuce consistant à extraire le dioxyde de carbone de l'air - et à le bourrer dans les pores des granulats de béton pour le fixer durablement sous forme de calcaire, ils peuvent réduire le CO2-, voire même annuler les émissions de CO2.
"Il n'existe que très peu d'approches techniques pour de véritables émissions négatives", déclare Tiefenthaler. Jusqu'à présent, l'application de ces approches reste limitée, notamment en raison de l'absence de modèles incitatifs et commerciaux convaincants. "A cet égard, notre démarche est unique, car nous montrons qu'il est possible de créer une valeur ajoutée en captant le dioxyde de carbone. Et que les émissions négatives peuvent générer non seulement des co?ts, mais même un bénéfice économique", explique Gutknecht.