Les éco-matériaux : d’infinies opportunités à découvrir et mettre en oeuvre!

Agnès Smith, Ircer

Mots-clés : eco-matériaux, matériaux minéraux, recyclage, valorisation

Mes activités se concentrent sur les éco-matériaux de nature minérale, thématique pleine de challenges, très riche en opportunités et découvertes !

Citons un premier exemple, à savoir la valorisation des sédiments de barrage [1]. Les retenues hydroélectriques, au même titre que les voies navigables et les ports maritimes, sont sujettes à l’accumulation de particules solides ou sédiments, dont certains sont des particules très fines. La Directive Cadre sur les Déchets publiée par l’Union Européenne en 2008 confère aux sédiments gérés au sol le statut de déchet. L’industrie cimentière a été identifiée comme une solution pertinente de valorisation car en capacité d’absorber de grands volumes. Par ailleurs, ce secteur industriel est engagé depuis plusieurs années dans des démarches durables de valorisation des déchets, comme combustibles mais aussi comme matières premières au cru cimentier et comme additions minérales au clinker. Deux options ont été explorées au cours du projet, à savoir l’utilisation des sédiments de barrage en tant que matière première dans la fabrication de clinker, d’une part, et l’utilisation en tant qu’addition minérale à réactivité pouzzolanique après calcination, d’autre part. L’analyse statistique des données expérimentales accumulées au laboratoire permet de relier les typologies de sédiments bruts, typologies fondées sur leurs caractéristiques intrinsèques, au mode de valorisation dans l’industrie cimentaire.

Illustration des deux voies de valorisation possibles des sédiments de barrage dans l’industrie cimentaire.

[1] Antoine Faure, Capacité d’un sédiment à se substituer à la fraction argileuse de la matière première de l’industrie des liants hydrauliques, Thèse de Doctorat de l’Université de Limoges, décembre 2017. Partenaires du projet : Institut de Recherche sur les Céramiques (IRCER, UMR CNRS 7315, Limoges), EDF, Association Technique de l’Industrie des Liants Hydrauliques (ATILH, Paris la Défense), Laboratoire d’Etude et de Recherche des Matériaux (LERM, Groupe SETEC).

Un second exemple porte sur la consolidation de briques de terre crue, sans avoir recours à des traitements thermiques à haute température. Dans le principe, il s’agit de s’inspirer des mécanismes qui participent à la formation des concrétions latéritiques mécaniquement très résistantes qui se forment sur plusieurs millions d’années à l’issue de processus physico-chimiques. Les réactions mettent en jeu l’humus et les phases minérales naturellement présentes dans les argiles. A l’échelle du laboratoire, nous avons reproduit, sur une échelle de temps beaucoup plus courte (une quinzaine de jours), les réactions chimiques qui mettent en jeu des dérivés de l’humus, ou substances humiques, et les argiles pour confectionner des briques de terre crue. Mieux, nous avons pu extraire des substances humiques contenues dans des déchets ménagers et ainsi les valoriser pour la fabrication de briques de terre crue. Bref, une boucle on ne peut plus vertueuse ![1]

[1] H. Gouré Doubi et al., Applied Clay Science 154 (2018) 83–90

 

 

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