Quand un déchet des batteries devient un béton écologique.
30 milliards de tonnes de béton sont produites chaque année dans le monde (soit environ 952 tonnes à la seconde), un symbole de la victoire de l’Homme sur la nature, présent partout : dans nos villes, nos immeubles, sur nos ponts etc
C’est malheureusement également un symbole de ce que l’homme sait faire de PIRE en matière d’écologie en étant aussi un des plus gros contributeurs aux émissions de gaz à effet de serre de la planète.
Des chercheurs en Australie ont peut-être trouvé une solution ingénieuse pour diminuer cette empreinte : transformer un déchet minier issu du raffinage du lithium en béton « vert », durable, et potentiellement très robuste.
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Un déchet ignoré, une seconde vie : le β‑spodumène délithié entre dans la danse pour la fabrication du béton
Dans le processus d’extraction du lithium, utilisé notamment pour les batteries, un sous-produit appelé β‑spodumène délithié (DβS) est rejeté : poussières, résidus, matériaux que l’industrie considère généralement comme déchets, à enfouir ou stocker.
L’équipe du Pr. Aliakbar Gholampour, de l’université Flinders, a eu l’idée de détourner ce sous‑produit vers la construction. En l’intégrant dans un béton géopolymère, une alternative plus écologique au béton classique à ciment Portland. Le DβS y joue le rôle d’additif, un peu comme on ajouterait des cendres ou des pierres pour renforcer un mortier.
Les premières expériences sont plus que prometteuses : le DβS améliore la résistance mécanique et la durabilité à long terme, et peut remplacer des matériaux comme les cendres volantes, très polluantes.
Moins de béton « sale », plus de d’économie circulaire
Pourquoi ce procédé est-il intéressant ?
- Le béton standard consomme d’énormes ressources (minerais, calcaire, énergie). En 2025, il représente environ 30 % de l’exploitation des ressources non renouvelables extraites pour la construction, et 8 % des émissions globales de CO₂ (d’après les derniers rapports du GIEC).
- En réutilisant le DβS, on réduit le volume de déchets industriels stockés ou enfouis, et on évite les potentiels risques de contamination des sols ou des eaux liés à ces résidus.
- On crée une économie circulaire où l’extraction du lithium (également extrêmement coûteuse pour l’environnement) et la construction urbaine se nourrissent l’une l’autre : les besoins en matériaux pour batteries alimentent la production d’un béton plus écologique pour les villes.
- À terme, ce béton pourrait être utilisé pour des bâtiments, des infrastructures, voire des constructions à faible empreinte carbone sans recourir aux traditionnels matériaux polluants.
Techniques et performances : le DβS mis à l’épreuve
Les chercheurs ont testé plusieurs formules, en variant les ratios d’activateurs alcalins, les substances permettant la réaction chimique nécessaire à la solidification du géopolymère.
La plus optimale des configuration permet un béton géopolymère avec DβS qui bat en performance certains bétons traditionnels, et surtout rivalise avec d’autres géopolymères à base de cendres, tout en étant plus respectueux de l’environnement.
Ce béton “vert” apparaît aujourd’hui comme un candidat crédible pour la construction durable, surtout à l’heure où la demande en lithium explose pour batteries de voitures, stockage d’énergie, électronique ce qui augmente mécaniquement la disponibilité de DβS.
À voir si cette découverte passera à présent la barrière de l’application à grande échelle…
D’autres tentatives pour verdir le béton
Le problème de l’empreinte écologique du béton n’est pas nouveau et les chercheurs ne sont pas en avare en idées pour tenter de le « verdir ».
Entre autres exemples (liste non exhaustive) :
- une poudre contenant des bactéries lyophilisées capables de produire du biociment à la demande, simplement en les réactivant avec de l’eau, de l’urée et du calcium,
- Un béton capable de se régénérer à partir de capsules d’enzymes intégrées dans la structure, imitant la cicatrisation des os,
- Le projet européen Rewofuel, qui s’intéresse à la conversion de résidus de bois en additifs cimentaires, remplaçant partiellement le clinker
Une chose est certaine, la transition écologique passera forcément par des tentatives de ce genre pour rendre le béton moins « coûteux » pour notre environnement.
Source :
Reactions, Phase Evolution, and Microstructure of Ambient-Cured Geopolymer with Delithiated β-Spodumene (en français : « Réactions, évolution des phases et microstructure d’un géopolymère durci à température ambiante avec de la β-spodumène délithiée » )
Mohammad Valizadeh Kiamahalleh, Aliakbar Gholampour , Youhong Tang, Tuan D. Ngo
Journal of Materials in Civil Engineering, Volume 38, Numéro 1
DOI : 10.1061/JMCEE7.MTENG-21163
Image : Machines lourdes et travailleurs de la construction travaillant sur un bâtiment (Freepik)
Je trouve souvent des articles de ce genre et la rédaction me dérange quelque peu. On présente le matériau béton comme très polluant, très émetteur de GES…. C’est vrai, mais surtout parce que c’est le deuxième produit le plus consommé au monde après l’eau ! ramené au poids, sachez qu’un Kg de jus d’orange est plus polluant qu’un kg de béton.
Ensuite, l’article évoque comment neutraliser un déchet en l’incorporant au béton… Mais cette incorporation est anecdotique sur le bilan carbone du béton, pour autant la production de béton “règle” le problème associé à ce déchet de l’extraction du lithium…
D’où cette gêne à considérer le béton comme un “affreux produit”… Mais bien utile pour gérer nos autres petits soucis environnementaux: stockage de produits nucléaires, consommation par les cimenteries de déchets dont personne ne veut, quant au mérite d’un pont en béton voire d’un tunnel qui peuvent permettre d’économiser des km d’infrastructures, de réduire les km parcourus par des véhicules thermiques ou les remplacer le cas échéant par des moyens de transports grandement décarbonés….. On en parle où ??