La quête du ciment «vert» attire de grands investisseurs dans une industrie de 300 milliards de dollars

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Pour Bryan Kalbfleisch, le ciment est un mode de vie. «Je suis né et j’ai grandi dans le secteur du béton prêt à l’emploi», explique le directeur général basé dans le New Jersey, expliquant que son père a travaillé dans le secteur pendant 40 ans. « J’étais le genre d’enfant qui savait faire fonctionner de la machinerie lourde avant de savoir conduire. »

Maintenant, il fait quelque chose qu’il n’aurait jamais imaginé : développer un nouveau type de béton capable de stocker le dioxyde de carbone pour aider à lutter contre le changement climatique.

La start-up Solidia Technologies qu’il dirige fait partie d’un nombre croissant de personnes qui tentent de résoudre l’un des problèmes les plus difficiles de l’industrie lourde : comment fabriquer du béton sans produire beaucoup d’émissions de gaz à effet de serre.

Le béton est l’une des matières premières les plus utilisées au monde, juste après l’eau, et parmi les plus polluantes. L’industrie représente environ 2,6 milliards de tonnes de dioxyde de carbone chaque année, soit environ 6 pour cent des émissions mondiales. S’il s’agissait d’un pays, il serait le quatrième émetteur, juste derrière l’Inde, devant la Russie et le Japon.

Les start-up essayant de produire du ciment à faible émission de carbone attirent certains des investisseurs technologiques les plus en vue, tels que Breakthrough Energy de Bill Gates, le Climate Pledge Fund d’Amazon, ainsi que le capital-risqueur John Doerr, de Kleiner Perkins. Plus de 100 millions de dollars de capital-risque ont été alloués à des start-ups de ciment au cours des 12 derniers mois.

De grands cimentiers, dont Holcim en Suisse et HeidelbergCement en Allemagne, travaillent également sur le problème.

« Ce domaine nous intéresse vraiment car c’est un gros problème qui doit être résolu », explique Jonah Goldman, directeur général de Breakthrough Energy, qui a récemment investi dans trois start-ups cimentières : Solidia, CarbonCure et Ecocem.

« Il y a différentes manières de l’aborder, car cela semble être un problème tellement inabordable. C’est intrinsèquement un produit émetteur de gaz à effet de serre », explique-t-il. « Le processus naturel de sa création libère du carbone dans l’atmosphère. »

Ian Riley, directeur général de la World Cement Association, affirme que l’industrie a déjà réduit ses émissions de plus d’un cinquième au cours des deux dernières décennies, par des moyens traditionnels, tels que l’utilisation de fours plus efficaces, des sources d’énergie plus propres pour le chauffage et la fabrication de ciment avec moins mâchefer.

L’industrie peut réduire les émissions de 30 pour cent supplémentaires en utilisant ces méthodes, estime-t-il, mais pas jusqu’à zéro. « Une grande partie des fruits à portée de main ont déjà été cueillis », explique Riley. « Cela laisse encore 70 % des émissions que nous n’avons pas traitées – et pour ces 70 %, nous avons vraiment besoin de nouvelles approches. »

Celui qui trouvera la solution gagnante bénéficiera grandement d’une industrie d’une valeur de 300 milliards de dollars par an.

CarbonCure, une start-up basée au Canada, a développé une machine complémentaire qui injecte du CO2 au point de mélanger le ciment avec de l’eau et du sable pour créer du béton. Cela stocke en permanence le CO2 et rend le béton plus solide.

Rob Niven, fondateur et directeur général, affirme que son objectif est de stocker 500 millions de tonnes de dioxyde de carbone par an. Son équipement est utilisé sur plus de 400 sites de mélange de béton et il bénéficie du soutien d’investisseurs tels que Mitsubishi, Microsoft et Amazon.

CarbonCure tire des revenus des droits de licence des entreprises de construction qui utilisent ses technologies, ainsi que de la vente de crédits de carbone pour le CO2 capturé.

« Notre travail consiste à créer de la valeur à partir des molécules de CO2 et à les stocker en permanence, afin qu’elles ne pénètrent jamais dans l’atmosphère et ne contribuent au changement climatique », explique Niven.

Chez Solidia, Kalbfleisch adopte une approche différente : celle qui produit des pavés en béton, comme ceux utilisés dans l’aménagement paysager, en durcissant le matériau dans une chambre de dioxyde de carbone.

« Le ciment Solidia réagit avec le CO2, il utilise très peu d’eau dans le processus de préfabrication, par rapport au béton traditionnel », explique Kalbfleisch. « Environ 3 à 5 % du poids du produit fini est constitué de carbone solide », ajoute-t-il.

Une autre start-up, CarbonBuilt, liée à l’Université de Californie à Los Angeles, développe des blocs de béton qui utilisent des matières premières moins carbonées et sont durcis avec le CO2 des fumées.

Rahul Shendure, directeur général, déclare que le processus nécessite un investissement initial d’environ 1 million de dollars pour chaque ligne de production de blocs, l’idée étant que les entreprises économisent de l’argent au fil du temps en utilisant des matières premières moins chères. « Une fois que vous avez investi les dépenses d’investissement, il est moins cher à fabriquer que le béton traditionnel », dit-il.

Un défi pour toutes les start-ups cimentières « vertes » est qu’à l’heure actuelle, les grandes entreprises cimentières ont peu d’incitations financières pour réduire leurs émissions.

L’Europe est une exception, où les cimenteries doivent acheter des quotas pour couvrir leurs émissions de CO2 et peuvent économiser de l’argent si elles produisent moins. Mais dans de nombreux autres pays, tels que les États-Unis, les politiques ne sont pas encore en place pour encourager les cimentiers à payer pour des alternatives plus vertes.

« Ce n’est pas tant qu’il y a des réglementations aujourd’hui [that require emissions cuts], dit Riley. « C’est juste qu’à un moment donné, le permis social d’opérer dépendra de [producers] faire quelque chose comme ça. Magali Anderson de Holcim travaille avec différents matériaux pour fabriquer du ciment avec moins d’émissions © Elisabeth Real Holcim’s low carbon concrete

Bon nombre des plus grands cimentiers du monde se précipitent également pour déchiffrer la formule en prévision des règles plus strictes qui pourraient leur être imposées.

Chez Holcim, l’objectif est de réduire les émissions de matériaux de type ciment de 561 kg de CO2 par tonne en 2019, à 550 kg d’ici 2022, et à 475 kg d’ici 2030.

Magali Anderson, sa responsable du développement durable, explique qu’Holcim travaille avec différents matériaux, tels que l’argile calcinée, pour fabriquer du ciment avec moins d’émissions, en plus d’autres approches. Holcim s’associe également à Solidia pour produire du béton aux États-Unis. Capitale climatique Là où le changement climatique rencontre les affaires, les marchés et la politique.

Bien que ces changements aideront à atteindre ses objectifs d’émissions à court terme, Anderson affirme que l’utilisation de solutions de capture du carbone sera nécessaire à long terme. Holcim a plus de 20 projets pilotes en cours pour tester différentes manières de capter le carbone du processus de ciment.

Même si ces technologies s’améliorent, il sera toujours coûteux de produire du ciment sans carbone. Avec des secteurs tels que l’aviation et le transport maritime, le ciment est tout simplement susceptible de rester l’une des industries les plus difficiles à décarboner, explique Lord Adair Turner, président de la Commission des transitions énergétiques.

« Avec le ciment, notre calcul était que [reaching net zero] pourrait doubler le coût du ciment, entraînant une augmentation de 30 % du coût du béton », dit-il. « Et cela pourrait augmenter le coût de la construction de 3 %. C’est donc petit, mais ce n’est pas anodin.

« Cela soulève donc des questions sur qui va payer pour cela, qui va être prêt à payer plus pour un bâtiment en ciment sans carbone. C’est plus un défi que pour les automobiles et l’acier.

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