L’Empa fait partie des lauréats du «Building Award 2025». Une équipe de la division «Béton et asphalte» a été récompensée pour son béton capteur de CO2. L’approche promet de réduire considérablement les émissions dans le secteur de la construction.

L’Empa a été récompensée cette année dans la catégorie «Recherche, développement, start-ups» pour son béton capteur de CO2 mélangé à des pellets de carbone. Devant plus de 800 invités au KKL Lucerne, l’équipe de l’Empa – Pietro Lura, Mateusz Wyrzykowski, Nikolajs Toropovs, Daniel Grossegger et Frank Winnefeld – a reçu le «Building Award 2025». Le jury indépendant, composé de spécialistes de l’industrie, de la planification, de la recherche, de la gestion et de l’ingénierie, a décerné un projet gagnant dans six catégories. Le «Building Award» est décerné tous les deux ans et récompense des réalisations remarquables de l’ingénierie dans le secteur suisse de la construction, en s’inspirant de l’Oscar du monde du cinéma dans plusieurs catégories.

Le béton, le sauveur inattendu du climat

La production de ciment est responsable d’environ 8% des émissions mondiales de CO2. Afin de réduire cette proportion à l’avenir, l’Empa étudie le potentiel du béton neutre en CO2, voire négatif en CO2. C’est pourquoi une équipe de la division «Béton et asphalte» a mis au point une procédure permettant d’intégrer le charbon végétal dans le béton de manière pratique. Bien que les premiers produits en béton contenant du charbon végétal existent déjà, celui-ci est souvent mélangé sans traitement. «Le charbon végétal est très poreux et absorbe donc non seulement beaucoup d’eau, mais aussi des additifs coûteux utilisés dans la fabrication du béton», explique Mateusz Wyrzykowski, chercheur à l’Empa. C’est pourquoi les chercheurs misent sur les pellets : ils sont fabriqués à partir de charbon végétal, d’eau et de ciment et remplacent une partie des granulats rocheux traditionnels dans le béton.

Les résultats obtenus jusqu’à présent sont prometteurs

Les pellets carbone permettent de produire du béton neutre en CO2 ou même négatif en CO2 – utilisable comme le béton traditionnel dans les bâtiments et les infrastructures. «Nous travaillons actuellement avec des partenaires à la production industrielle de nos pellets négatifs en CO2. La première application dans un bâtiment aura lieu dans la nouvelle unité NEST «Beyond Zero» », explique Pietro Lura, responsable de la division «Béton et asphalte» de l’Empa. L’unité fera partie du bâtiment modulaire de recherche et d’innovation NEST de l’Empa et de l’Eawag. Elle montre comment des innovations prometteuses en matière de réduction et de rejet de CO2 peuvent être déployées dans le secteur de la construction, et comment les bâtiments peuvent servir de puits de carbone à l’avenir. Ainsi, le béton pourrait stocker des quantités considérables de CO2 si les granulés de roche traditionnels étaient remplacés par des granulés de charbon végétal.

L’objectif est un modèle économique mondial entièrement nouveau

Une approche holistique va cependant au-delà du charbon végétal en tant que réservoir de carbone. Dans le cadre de l’initiative de recherche à grande échelle «Mining the Atmosphere», l’Empa travaille donc à un concept dans lequel l’excès de CO2 devrait être extrait et utilisé directement de l’atmosphère. L’objectif est de créer un modèle économique mondial entièrement nouveau et un secteur industriel correspondant dans lequel le CO2 servira de matière première pour l’avenir.

Le CO2 capté est d’abord converti en produits chimiques de base tels que le méthane ou le méthanol. Ceux-ci peuvent ensuite être transformés pour remplacer les matériaux de construction traditionnels et les produits pétrochimiques. À la fin de leur cycle de vie, ces matériaux riches en carbone doivent être stockés dans des décharges spéciales afin de séquestrer le carbone de façon permanente. Le méthane synthétique peut également être utilisé pour transporter l’énergie des régions ensoleillées vers les pays connaissant des pénuries d’énergie saisonnières.

La mise en œuvre doit encore progresser

Cependant, selon les chercheurs de l’Empa, la mise en œuvre nécessite de nouvelles avancées dans la recherche sur les matériaux et le développement de processus, en particulier pour tirer le meilleur parti des énergies renouvelables produites de manière décentralisée et fluctuante. En outre, il est nécessaire de se concentrer sur de nouveaux modèles commerciaux, des incitations économiques et un cadre réglementaire approprié pour qu’une société séquestrante en carbone devienne une réalité.