Décarboner la production du ciment grâce aux micro-ondes

Le béton, dont le principal constituant est le ciment, est le deuxième produit le plus consommé sur la planète après l’eau. Comme sa production continuera d’augmenter « sous l’effet de la croissance démographique, de l’urbanisation et du développement économique, ainsi que de la nécessité d’investir dans des infrastructures nouvelles et modernisées pour soutenir les objectifs climatiques », le gouvernement du Canada souhaite une réduction des gaz à effets de serre liée à sa production. La Faculté de génie sera partie prenante dans l'atteinte de cet objectif.

Selon le gouvernement du Canada, la collaboration entre le gouvernement et l’industrie, par le biais de centres d’innovation, de R-D, de projets de démonstration, de codes et de normes, et du développement des compétences, permettra à l’industrie du ciment et du béton d’atteindre l’objectif de carboneutralité d’ici 2050.

Le professeur William Wilson, membre du Centre de recherche sur les matériaux, les infrastructures et les bâtiments durables de la Faculté de génie, dirigera un groupe de recherche qui travaillera à la production de ciments à faibles émissions de carbone en collaboration avec l’entreprise Pyrowave, dont l'électrification des processus chimiques est au cœur des technologies.

Le combustible utilisé pour produire la chaleur nécessaire à la transformation du calcaire en ciment sera remplacé par une technologie qui utilise des micro-ondes, donc une technologie alimentée par électricité. Ce procédé permettra de réduire d’environ 35 % les émissions de gaz à effet de serre liées à la production du ciment. Le processus pourra également produire un flux très concentré de CO₂ provenant de la décarbonatation du calcaire, ce qui pourrait permettre de faciliter la capture et de réduire ainsi les coûts associés.

Nous travaillons très fort depuis plusieurs années à développer et mettre en œuvre des liants et bétons éco-efficaces à faible impact carbone. À l’échelle mondiale, on parle d’environ 3 milliards de tonnes annuelles d'équivalent CO₂ associés à la production conventionnelle du ciment Portland. Réduire de façon drastique les émissions de CO₂ dans l’atmosphère lors de la production du ciment Portland sera une avancée spectaculaire. De plus, en transformant le procédé de production sans changer significativement la chimie du ciment Portland produit, ce dernier pourra se conformer aux normes canadiennes existantes et donc être rapidement adopté par l'industrie.

Pr William Wilson

L’Université de Sherbrooke et Pyrowave ont reçu un financement de 1,25 million de dollars de PRIMA Québec, de Mitacs et du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) pour appliquer la technologie micro-ondes à la production de ciment à faible empreinte carbone.

L'utilisation des micro-ondes pour la production de ciment est reconnue comme un moyen possible de décarboner cette industrie. Pyrowave a développé le savoir-faire clé pour industrialiser cette approche et fournir une solution industrielle complète pour produire du ciment à faible émission de carbone.

Jocelyn Doucet, président et directeur général de Pyrowave

Du personnel hautement qualifié est actuellement formé dans le cadre de ce projet d’une durée de quatre ans, lequel vise à développer la technologie dans un environnement de laboratoire puis à concevoir une mise à l’échelle industrielle.