DÉCOFFRAGE N°1 - Les laitiers et le bas carbone

Laitiers de hauts fourneaux : un avenir pour une construction décarbonée ?

L'intégration des laitiers de haut fourneau (LHF) dans les projets de construction de bâtiments devient habituelle mais soulève pour autant un large éventail de questions s’articulant principalement autour de leur impacts environnemental (allocation carbone), et de leur disponibilité à l’échelle locale et en volume.

Les laitiers correspondent aux scories qui sont formées en cours de fusion ou d’élaboration du métal par voie liquide. Elles sont composées essentiellement de silicates, d’aluminates et de chaux, avec divers oxydes métalliques qui surnagent sur le métal en fusion.

Les laitiers de hauts fourneaux sont-ils bas carbone ?

Les laitiers de hauts fourneaux (LHF) sont incorporés depuis la fin du XIXème siècle dans les ciments en raison de leur résistance accrue aux agressions chimiques, de leur contribution à la réduction des désordres liés au dégagement de chaleur au cœur des ouvrages massifs en béton.

Plus récemment, ils ont été valorisés comme solution de décarbonation du fait de leur poids carbone considéré comme nul pendant de nombreuses années.

Toutefois, il est difficile d'évaluer leur niveau réel de carbone rejeté dans la mesure où ce sont des coproduits de la fabrication de la fonte et de l’acier. Il s'agit là d'un exercice principalement comptable, dont le résultat repose sur la méthode de calcul qui a été retenue et qui est très largement favorable aux laitiers.

Aujourd'hui, avec l’affectation économique, ce sont 83 kg de CO2 par tonne de laitier qui sont attribués au laitier sur les 1 623 kg de CO2 émis par tonne de fonte produite. [1]

Grâce à cette valeur qui demeure très faible, l’intégration de laitier dans les ciments est donc encore un moyen de réduire le poids carbone de ces ciments.

Les laitiers de hauts fourneaux peuvent-ils répondre en volume aux enjeux de décarbonation de la filière cimentière ?

La production actuelle de LHF correspond aux géographies où est localisée l’industrie sidérurgique. Le LHF n’est donc pas une ressource disponible sur tout le territoire dans une logique de circuits courts.

Par ailleurs, la production annuelle de LHF est d’environ 3 000 kilotonnes, alors que leur consommation est de 3 550 kilotonnes par an [3]. Nous utilisons donc dès aujourd’hui un stock historique ou des LHF d’importation.

Il semble complexe de miser sur le développement d’une importation massive de ces produits sidérurgiques ou sur l'augmentation de leur production en France pour augmenter les volumes de LHF disponibles.

Il est donc évident que les quantités disponibles de LHF ne suffiront pas à produire assez de ciment pour réaliser les 40 millions de m³ de béton produit en France par an. [2]

Des contraintes d’utilisation pour les bétons formulés avec des LHF ?

L’adoption de nouveaux ciments bas carbone doit se faire sans dégrader la productivité des chantiers, à la fois par une mise en œuvre qui deviendrait plus complexe ou des délais qui viendraient à s’allonger.

Or les ciments aux laitiers, bien souvent, présentent des montées en résistance qui sont plus lentes à jeune âge que celles d’autres ciments, y compris bas carbone.

Ce phénomène s’observe d’autant plus que la température de mise en œuvre est basse et les conditions de coulage hivernales.

Alors quelles perspectives ?

Les ciments formulés avec des LHF sont une solution parmi d’autres pour décarboner la construction, mais pas une solution universelle déployable à grande échelle.

C’est pourquoi les industriels développent d'autres solutions à faible émission de carbone à partir de ressources locales, comme le ciment pouzzolanique CEM IV, par exemple, ou encore les futurs ciments aux argiles activées.

Le développement de différentes alternatives basées sur des logiques d’approvisionnement au cœur des territoires est la seule voie qui permettra de répondre aux enjeux de décarbonation des filières du ciment et du béton sur le long terme.

Pour en savoir plus sur les laitiers des hauts fourneaux avec notre webinaire dédié.

Sources :