Comment un appareil simplifie la mesure du CO2 dans le béton

Les avancées technologiques dans le domaine de la mesure des émissions de carbone offrent des perspectives nouvelles pour l’industrie du béton. Un dispositif innovant, développé par des chercheurs japonais devrait révolutionner la façon dont nous évaluons la capture de CO2 dans le béton, offrant des implications significatives pour la lutte contre le changement climatique.

Une équipe de chercheurs de l’Université de Tokyo, en collaboration avec des ingénieurs de l’industrie, a mis au point un appareil novateur capable de mesurer la quantité de dioxyde de carbone capturée dans le béton. Baptisé «analyseur thermogravimétrique et gazeux du béton», cet instrument se présente sous la forme d’une boîte et offre une alternative plus simple et plus rapide aux méthodes actuelles.

Le fonctionnement de l’appareil repose sur un principe thermique : les échantillons de béton sont chauffés à près de 1 000 degrés Celsius, provoquant la libération du CO2 contenu, qui peut alors être mesuré avec précision. Cette approche représente une amélioration significative par rapport aux techniques existantes, qui nécessitent un processus complexe et chronophage de broyage des échantillons en poudre avant analyse.

Les bénéfices de cette nouvelle méthode sont multiples. Non seulement elle s’avère plus simple d’utilisation, mais elle offre également une précision accrue et une convivialité améliorée. Le professeur Ippei Maruyama, du Département d’Architecture de l’École Supérieure d’Ingénierie de l’Université de Tokyo, souligne : «Jusqu’à présent, il n’existait pas de méthode simple pour mesurer la quantité de CO2 fixée dans le béton, mais avec cet appareil, nous pouvons réduire le temps nécessaire à la mesure du CO2 et augmenter la précision de la mesure.»

Un des atouts majeurs de ce dispositif réside dans sa rapidité d’exécution. Le processus de mesure ne prend qu’un tiers du temps requis par les méthodes actuelles, limitant ainsi les risques de réaction du béton avec l’air ambiant, susceptible d’affecter les résultats. De plus, les tests ont démontré que l’appareil fournit des mesures précises même lorsque le CO2 n’est pas uniformément réparti dans l’échantillon.

Bien que l’appareil nécessite actuellement un espace conséquent et des mesures de sécurité particulières, les chercheurs envisagent sa commercialisation future. Le professeur Maruyama exprime son optimisme quant aux perspectives d’avenir : «Après des tests supplémentaires, nous espérons rendre cet appareil disponible dans le commerce, afin qu’il puisse contribuer à un commerce d’émissions solide dans le secteur du béton et soutenir les efforts mondiaux pour atteindre la neutralité carbone.»

L’impact potentiel de cette innovation sur l’industrie du béton et du ciment est considérable. Ces secteurs, responsables d’une part importante des émissions de gaz à effet de serre (estimée entre 5 et 8% des émissions totales de CO2 d’origine humaine), cherchent activement des moyens de réduire leur empreinte carbone. L’analyseur thermogravimétrique et gazeux du béton pourrait jouer un rôle crucial dans l’évaluation précise des efforts de capture du carbone et contribuer ainsi à l’atteinte des objectifs mondiaux de gestion des gaz à effet de serre.

Dans le contexte actuel de lutte contre le réchauffement climatique, où l’objectif de «zéro émission nette» est devenu une priorité internationale, cet outil innovant représente une avancée significative. Il permet non seulement de quantifier avec précision les émissions de gaz à effet de serre, mais aussi d’évaluer l’efficacité des techniques de capture du carbone dans le béton.

Légende illustration : Plus de 4 milliards de tonnes de ciment, l’ingrédient clé du béton et utilisé pour fabriquer le mortier et le coulis, sont aujourd’hui produites chaque année. La fabrication d’une seule tonne émet environ 800 kilogrammes de CO2. C’est à peu près l’équivalent d’un aller-retour en avion entre Tokyo et Londres.

Ippei Maruyama, Koichiro Noritake, Yoshinobu Hosoi, and Haruka Takahashi, « Development of a large-scale thermogravimetry and gas analyzer for determining carbon in concrete, » Journal of Advanced Concrete Technology: Juin 24, 2024, doi:10.3151/jact.22.383. (Publication)