Projet PEPR Spleen « CARBIOCEM » : Nouvelles voies pour la production de ciment à faible teneur en carbone par la bio-carbonatation de co-produits industriels stratégiques
Pour parvenir à l’objectif « Net Zéro » d’ici 2050, le monde doit réduire les émissions atmosphériques de CO2 de 1,4 GtCO2 par an. Selon l’évaluation AR6 du GIEC, toutes les voies crédibles de réduction des émissions en vue d’atteindre le niveau zéro d’ici à 2050 nécessitent des quantités substantielles de captage et de séquestration du carbone et d’élimination du dioxyde de carbone. La Stratégie Nationale Bas-Carbone (SNBC) a établi une feuille de route pour réduire les émissions de CO2 de 37 % (53 MtCO2eq) d’ici 2030 et de 81 % (16 MtCO2eq) d’ici 2050 par rapport à 2019 (84 MtCO2eq), ce qui nécessitera une transformation drastique de l’ensemble des procédés industriels.
L’Appel à Projet 2024 du Programme et équipements prioritaires de recherche (PEPR) « Soutenir l’innovation pour développer de nouveaux procédés industriels décarbonés » (SPLEEN) s’inscrit dans la stratégie nationale d’accélération France 2030 pour « décarboner l’industrie ». Dans ce contexte, le projet CARBIOCEM ambitionne de convertir le CO2 en matériaux d’intérêt à faible empreinte carbone, une option efficace pour la réduction des émissions de CO2 et le stockage à long terme de celui-ci. Ce projet fournira les connaissances fondamentales et les voies de bio-minéralisation pour produire des phases cimentaires spécifiques. Le projet devrait permettre i) l’évaluation et le développement de différents bio-procédés pour la carbonatation de sous-produits industriels stratégiques, ii) une évaluation de la dépendance entre la réactivité et l’assemblage des phases minéralogiques des produits carbonatés dans un environnement cimentaire, et iii) le développement de méthodologies pour la synthèse d’une nouvelle génération de matériaux cimentaires de remplacement à très faible teneur en carbone pour une utilisation dans les applications de mortiers et de bétons.
Le consortium du projet CARBIOCEM est composé de spécialistes dans les domaines complémentaires de la biogéochimie, de la géomicrobiologie, de l’écologie, de la science des matériaux et du génie civil de différentes entités : GET et CRBE (CNRS, Université de Toulouse), LMDC (INSA Toulouse, Université de Toulouse), TBI (INSA Toulouse, INRAE, CNRS), IMPMC (CNRS, Sorbonne Université, MNHN). L’entreprise ECOCEM, spécialisée dans le développement de ciments à faible teneur en carbone, fera également partie du consortium. L’expertise de ce consortium dans l’expérimentation, l’analyse, la caractérisation physico-chimique et microstructurale, et la modélisation contribuera à une meilleure compréhension des mécanismes de carbonatation minérale dans les environnements abiotiques et biotiques, ainsi que sur les mécanismes de réaction des sous-produits industriels carbonatés en application cimentaire. Ce projet financera des stagiaires, doctorants, ingénieurs et post-doctorants.
