Le béton se trouve au centre de cette stratégie, qui vise à retirer le dioxyde de carbone de l’atmosphère avant de l’emprisonner durablement dans les bâtiments, les routes et les infrastructures urbaines, explique Sciencepost.
Cette perspective ne transforme pas immédiatement le béton en matériau écologique. Sa réalisation dépend de procédés industriels encore en développement, d’une production énergétique décarbonée abondante et d’une maîtrise rigoureuse du cycle de vie des matériaux.
Une mine de carbone directement dans l’atmosphère
Depuis 2023, le Laboratoire fédéral suisse d’essai des matériaux et de recherche, l’Empa, développe une initiative baptisée « Mining the Atmosphere », soit « exploiter l’atmosphère comme une mine ».
Le principe consiste à capter le CO₂ excédentaire, puis à le convertir en produits intermédiaires comme le méthane ou le méthanol. Ce carbone pourrait ensuite servir à fabriquer des polymères, du bitume, des granulats, des fibres de carbone ou des matériaux céramiques.
Le bâtiment représente un débouché particulièrement intéressant en raison des volumes mobilisés chaque année. Le béton, l’asphalte et les autres matériaux minéraux pourraient recevoir de grandes quantités de carbone sans nécessiter la création d’une infrastructure de stockage entièrement séparée.
L’idée n’est donc pas seulement d’enfermer le CO₂. Elle vise à transformer une partie du carbone atmosphérique en matière première industrielle, utilisée durant plusieurs cycles avant son stockage définitif.
Jusqu’à 1 500 milliards de tonnes de CO₂ à retirer
Les chercheurs prennent comme référence une concentration atmosphérique de 350 parties par million, correspondant approximativement au niveau mesuré en 1988.
Pour retrouver ce seuil, il faudrait retirer environ 400 milliards de tonnes de carbone de l’atmosphère, soit près de 1 500 milliards de tonnes de CO₂. À cette quantité pourraient s’ajouter au moins 80 milliards de tonnes de carbone provenant d’émissions considérées comme difficiles à éliminer d’ici 2100.
Selon les scénarios étudiés par l’Empa, les matériaux de construction pourraient absorber entre cinq et dix milliards de tonnes de carbone chaque année. Une fois le dispositif déployé à grande échelle, l’excédent pourrait théoriquement être stocké en cinquante à cent cinquante ans.
Ces projections supposent qu’après 2050, le monde disposera d’assez d’électricité renouvelable pour alimenter les opérations de captage, de transformation chimique et de production des matériaux. Cette condition détermine largement la crédibilité du calendrier annoncé.
Le carbure de silicium au cœur du scénario le plus rapide
Le scénario le plus ambitieux repose sur l’utilisation du carbure de silicium. Ce matériau possède une forte résistance mécanique et peut fixer le carbone sur une très longue durée.
Il pourrait être intégré comme charge ou comme granulat dans certains matériaux de construction. Le carbone se retrouverait alors enfermé dans une structure stable, moins exposée aux risques d’incendie ou de libération rapide que du carbone stocké directement sous forme poudreuse.
La fabrication du carbure de silicium reste très énergivore. Son intérêt climatique dépendra donc de l’origine de l’électricité, du rendement des installations et de la quantité de CO₂ émise pendant sa production.
Avec des granulats poreux contenant du carbone, mais sans recours massif au carbure de silicium, l’élimination de l’excédent atmosphérique pourrait demander plus de deux siècles. Les chercheurs envisagent donc une combinaison de plusieurs matériaux plutôt qu’une solution unique.
