Geberit Fabrication SA à Givisiez (FR) produit des tubes composites pour transporter l’eau potable. Grâce à une amélioration de procédé et à un changement de matière première, l’usine a réduit sa consommation de gaz de 90 % et a considérablement amélioré son bilan carbone.
Geberit Fabrication SA à Givisiez, l’un des trois sites de production en Suisse du leader européen du sanitaire, est dédiée à la fabrication de tubes composites pour l’eau potable. Cette usine a succédé en 1991 à une première usine, construite en 1981 à Marly sous l’enseigne Fluid Air Energy (FAE) et détruite par un incendie en 1988. Le groupe Geberit est entré dans le capital actions de FAE en 1987, avant d’en faire l’acquisition en 2001. Le nouveau bâtiment a été agrandi de nouvelles halles en 2004 puis 2008. Le site déploie aujourd’hui sur 20 000 m2 cinq lignes de production de tubes flanquées d’aires de conditionnement. Ses ateliers et bureaux accueillent 56 collaboratrices et collaborateurs, pour une activité qui voit se relayer en continu trois équipes, succès oblige.
Un tube destiné à transporter de l’eau potable doit satisfaire à de hautes exigences techniques et respecter toutes les normes propres à chaque pays de destination. Olivier Jeanbourquin, le responsable Qualité et environnement de l’usine, nous accompagne au long de la mise en forme d’un « tube en barre », rigide, type « petite conduite ». Nous sommes dans la technique sanitaire, l’échelle n’est pas celle des grandes canalisations. « Notre production est constituée pour moitié de tubes en barres dans des diamètres qui vont de 16 à 75 mm selon les modèles. Dans des diamètres plus petits, de 16 à 32 mm, un quart de notre production consiste dans des tubes en rouleaux nus et un autre quart dans des tubes en rouleaux isolés avec de la mousse de polyéthylène », précise le technicien.
Tout commence par de petits granulés de PE-RT, un polyéthylène. Chauffés, les granulés se muent en une pâte très fluide qui jaillit d’une tête d’extrusion pour habiller un support de métal cylindrique. Ce jaillissement de plastique presque vaporeux est un fantôme éphémère : quelques centimètres plus loin déjà, la pâte a durci après avoir pénétré dans une chambre sous vide – afin de garantir les dimensions du tube – dans laquelle elle a été refroidie avec de l’eau. Il lui reste maintenant à traverser les 80 à 110 mètres de la ligne de production. « Ligne » est ici un terme plus qu’approprié pour ce trajet rectiligne, parfois courbe selon la vitesse de production du tube, et qui se terminera avec un coup de scie. En route, le tube, en cours de fabrication est d’abord enrobé d’une couche mince d’adhésif, puis gainé d’aluminium à partir d’une bande qui le rejoint en continu par au-dessous. Celle-ci est repliée en cylindre et soudée – par arc électrique avec électrode au tungstène ou par laser selon les lignes de production. Une brève étape de chauffage fixe l’adhésif désormais enclos et déjà, l’aluminium est à son tour recouvert d’un autre adhésif avant qu’une ultime extrusion n’habille le tout d’une couche extérieure de PE-RT – retenez le nom, nous en reparlerons. Définitivement refroidi, le tuyau file vers la scie, qui le taillera à la longueur souhaitée – selon les produits, ce peut être 3, 5, 25, 50, 100, 120, 200 ou 250 mètres – après qu’il a été marqué, par jet d’encre ou laser, avec les diverses indications qui permettront sa traçabilité et avec la mention des différentes normes internationales et nationales auxquelles le tube se conforme.
Nul besoin toutefois d’aller trop loin pour retrouver un éventuel lot problématique, comme le souligne Olivier Jeanbourquin : « Le contrôle de conformité et de qualité est constant. Des mesures automatiques de diamètre sont opérées tout au long de la ligne et les résultats s’affichent en temps réel sur un écran. Si une valeur est hors tolérance, la partie de tube défectueuse est automatiquement identifiée et éliminée en fin de ligne. » De plus, des échantillons sont fournis automatiquement à intervalles réguliers par la ligne de production. Ils sont contrôlés visuellement, mesurés et subissent des tests normalisés, notamment sur la tenue des adhésifs. Ces tests s’effectuent dans un local climatisé installé au coeur des lignes. Les résultats sont saisis informatiquement et apparaissent en rouge sur les écrans de contrôle en cas de valeur hors tolérance. Après quoi les échantillons sont transmis au laboratoire pour des tests de résistance à la pression.
Une fois validés, tubes en barres ou rouleaux – ceux-ci longs de 50 à 250 m – sont emballés, prêts pour l’expédition. Plus de 20 millions de mètres de tuyaux sortent annuellement des lignes de Givisiez. Cette production est intégralement envoyée au centre logistique de Pfüllendorf, dans le Bade-Wurtemberg – où a été établie en 1955 la première filiale de Geberit hors de Suisse. Cette centrale stratégiquement située voit converger tous les produits du groupe. « Comme les distributeurs ou les chantiers nécessitent généralement un assortiment de produits issus de plusieurs sites de production spécialisés, la centralisation permet d’optimiser et de limiter les transports, pour un gain à la fois économique et écologique », explique Olivier Jeanbourquin.
Les objectifs environnementaux et climatiques appliqués au sein de l’usine de Givisiez s’inscrivent de même parmi les décisions prises au sein de la maison-mère de Rapperswil-Jona. Une part des mesures mises en oeuvre relèvent des désormais « classiques » du temps. « Notre éclairage a passé au LED, notre courant est certifié vert et 3048 m² de panneaux solaires en contracting sur notre toit assurent depuis 2013 11 % des besoins de l’usine. Sur le toit également, nos équipements de free cooling génèrent le froid pour le refroidissement des tubes en cours de production. Et nous appliquons depuis 2014 un programme de remplacement des moteurs DC par des moteur AC énergétiquement plus efficaces », détaille Olivier Jeanbourquin. D’autres mesures sont plus spécifiques au site, telles que la substitution de la soudure par laser à la soudure avec électrode : « Le laser livre un travail plus rapide avec moins de rebut, d’où gain de temps et d’énergie ». De même, le marquage par laser des informations sur les tubes se substitue à l’impression par jet d’encre, qui nécessite un traitement plasma et un nettoyage régulier des têtes d’imprimante. Là aussi, le rebut et les pertes de temps diminuent, tandis que les solvants sont complètement abandonnés.
« Le PE-RT, quand il a été reconnu par les normes, nous a ouvert de nouvelles perspectives énergétiques. »
Olivier Jeanbourquin, responsable Qualité et environnement
Une amélioration de procédé suivie d’un changement de matériau a conduit à des progrès énergétiques majeurs pour l’usine. Longtemps, la matière première a été le PE-Xb, qui est un polyéthylène dit « réticulé ». Le PE-Xb nécessitait que les tubes passent par une étape particulière pour activer la réticulation du matériau. « Il leur fallait un séjour de 8 heures dans l’eau en autoclave à 110°C sous une pression de 2 bars, un traitement coûteux en énergie », explique Olivier Jeanbourquin. Une solution avait été trouvée pour dégazer et réutiliser l’eau encore chaude, ce qui avait réduit la consommation de gaz de 60 % environ, et celle d’eau de 90 % ».
L’avènement du PE-RT – nous y revenons – a encore amélioré les choses. De la même famille chimique que le PE-Xb, le PE-RT présente lui aussi une bonne résistance à l’eau chaude, mais il ne nécessite pas, pour sa réticulation, d’étape supplémentaire en autoclave au sortir de la ligne de production. « Quand le PE-RT a été reconnu par les normes ISO relatives aux tubes pour l’eau potable, il nous a ouvert de nouvelles perspectives énergétiques. En demandant toutefois un peu de patience, souligne Olivier Jeanbourquin. Il a fallu obtenir l’homologation de nos tubes composites en PE-RT par les organismes d’accréditation, en passant par des tests effectués par des laboratoires agréés, ce qui a exigé environ deux ans. Ensuite seulement, il a été possible d’adapter nos outils . » La production avec le PE-RT a démarré en 2016 avec pour conséquence énergétique une nouvelle baisse de 60 % de la consommation de gaz. En tonnes d’équivalents CO2, les émissions de l’usine s’établissent aujourd’hui à un sixième de ce qu’elles étaient en 2013. Rapportée au mètre produit, la consommation de gaz a été réduite de près de 90 % depuis 2003.
À côté des mesures que l’on peut appliquer directement pour les procédés et les produits afin de réduire la consommation d’énergie et l’empreinte carbone d’une production, les normes représentent un levier d’action intéressant – ou à défaut un frein potentiel – dans le contexte de la décarbonation. S’agissant de nouveaux matériaux, on peut songer, dans un autre secteur qu’à Givisiez, à certains excès d’exigence visà-vis des ciments : des normes prescrivent qu’ils doivent être purs dans des applications pour lesquelles des ciments mêlés de divers matériaux recyclés suffiraient – ces ciments mêlés affichent un bilan carbone significativement amélioré. Pour en revenir aux tubes pour l’eau potable, « Geberit étant présent sur les marchés de très nombreux pays, avec chacun ses normes propres, y compris au sein de l’Union européenne, toute évolution dans leur composition entraîne un processus long, coûteux et compliqué d’homologation, comme l’illustre notre passage au PE-RT », souligne en conclusion Olivier Jeanbourquin. Si tout pouvait être aussi fluide que ce défilé soutenu, régulier des tubes composites auquel nous avons assisté, le temps d’une visite à Givisiez.
Geberit Fabrication SA
Givisiez (FR)
Le groupe Geberit, qui opère à l’échelle mondiale, est un leader européen dans le domaine des produits sanitaires. Il affiche une forte présence locale dans la plupart des pays d’Europe, avec une offre unique en matière de technologie sanitaire et de céramique de salle de bains.
Son réseau de production comprend 29 sites soit 23 en Europe, 3 aux USA et 3 en Asie. Le siège social du groupe se trouve à Rapperswil-Jona, en Suisse. Avec environ 12 000 employés dans une cinquantaine de pays, Geberit a réalisé un chiffre d’affaires net de 3 milliards de francs suisses en 2020. Les actions Geberit sont cotées au SIX Swiss Exchange et font partie du SMI (Swiss Market Index) depuis 2012.
01.02.2024
Deux géants des matériaux de construction, avec leurs processus et produits intensifs en énergie, mais aussi une vision partagée : se rapprocher de l’objectif climatique « zéro émission nette », par des produits innovants, une R&D de longue durée et une dose de courage. Rideau sur ZZ Wancor et Holcim Suisse et leurs adaptations, pas forcément visibles, des briques, tuiles et ciments.
La possibilité existe de remplacer des produits par d’autres, qui remplissent des fonctions identiques ou similaires tout en nécessitant une chaleur des procédés et des températures plus basses à la production. Les modifications de produits visent aussi à utiliser les matériaux en préservant davantage les ressources, ou à mieux séparer et recycler ces derniers lorsque les produits sont en fin de vie.
Tuiles, briques et ciment sont des matériaux qui doivent être cuits, ils nécessitent de la chaleur, et leur cuisson libère du CO2. Réduire ces émissions de CO2 ne peut que passer par la réduction de la chaleur des procédés, et il faut faire preuve d’innovation pour y parvenir. Rester inactif face à cette situation et ses contraintes physiques est exclu pour les deux entreprises ZZ Wancor et Holcim, qui travaillent sans cesse à développer des produits. Elles veulent non seulement rester concurrentielles et assumer leurs responsabilités, mais aussi tendre vers l’objectif « zéro émission nette » et vers un avenir plus durable.
ZZ Wancor offre des matériaux de construction en céramique lourde et des accessoires techniques associés destinés à l’enveloppe complète du bâtiment : toiture, parois et façade. L’entreprise compte deux tuileries et une briqueterie. Forte de 160 collaborateurs en Suisse, elle offre une qualité irréprochable qui débute au moment de l’exploitation de l’argile dans la carrière, se poursuit par les procédés de fabrication et va jusqu’à l’emploi des produits sur les chantiers.
Par une chaude journée de juillet, nous contournons le dépôt d’argile pour nous rendre à la salle de réunion de l’usine du Laufonnais, dans le canton de Bâle-Campagne. Nous sommes accueillis par Michael Fritsche, CEO, et Maximilian Ulm, chef de production. Les deux hommes font partie de la vieille garde de ZZ Wancor. Ils connaissent les infrastructures, les produits et les procédés dans leurs moindres détails. « Il va faire encore plus chaud », prévient Maximilian Ulm dans un sourire, par allusion à la visite de la production. Car fabriquer des briques et des tuiles signifie sécher et cuire. « C’est un peu comme la vinification », compare Maximilian Ulm. Les briques et les tuiles sont faites d’argile, un produit naturel, ce qui implique des variations dans la composition. Or, tout comme pour le vin, la production de tuiles demande une composition bien précise. Pour l’obtenir, les matières premières sont concassées puis réunies pour former un mélange optimal et humidifiées.
La masse ainsi créée est moulée en forme de briques ou de tuiles puis séchée pour contenir le moins d’humidité possible avant la cuisson. Pour que les transformations chimiques nécessaires puissent se faire, cette masse devra atteindre une température de 1000 °C. La cuisson se fait actuellement au gaz. « En passant progressivement de l’huile lourde au gaz naturel, nous avons réduit les émissions de CO2 de plus de 25 % », explique Ruedi Räss. Depuis 2009, le conseiller AEnEC accompagne presque tous les fabricants suisses de briques et de tuiles dans la mise en œuvre de leurs conventions d’objectifs. Chez ZZ Wancor, le processus le plus intensif en énergie n’est toutefois pas la cuisson, mais l’extraction de l’eau dans les briques et tuiles qui viennent d’être moulées : ce séchage consomme 60 % du total de la chaleur nécessaire à la production. Pour limiter au maximum cette consommation, l’installation de séchage est surtout alimentée par les rejets thermiques du four. Quant à l’électricité employée sur le site de production, elle est entièrement d’origine hydraulique.
ZZ Wancor a fondé sa stratégie de durabilité sur trois piliers : préservation de la biodiversité, promotion de l’économie circulaire et développement de la décarbonation du portefeuille de produits. Comme la terre est extraite à proximité immédiate du site où elle est transformée en briques et tuiles, les transports sont très courts et les émissions de CO2 dues à ces déplacements sont donc aussi limitées. Les carrières d’argile constituent par ailleurs de précieux biotopes, utiles à la biodiversité, qui accueillent des plantes et des animaux rares grâce à des travaux d’aménagement spécifiques. Certaines abritent même des zones de protection d’amphibiens d’importance nationale.
À Siggenthal (AG), la carrière du Gabenchopf de Holcim (Suisse) SA est un repaire pour les animaux. Même, des chamois viennent à notre rencontre alors que nous découvrons la zone d’exploitation du calcaire, de l’argile et de la marne. Cathleen Hoffmann, qui travaille depuis 2011 dans le développement des produits pour Holcim, est notre guide. Après avoir passé dix ans à l’Empa dans la recherche sur les technologies du béton, elle s’est plongée avec bonheur dans le monde industriel : « Je peux contribuer directement, concrètement, à la construction durable », précise la spécialiste. Et de nous présenter le monde du ciment. Intensive en énergie, la production de ciment débute par la préparation d’un mélange de calcaire, d’argile et de marne extraits des carrières pour former une poudre homogène brute, le cru ou farine. Cette poudre est cuite à 1450 °C pour devenir du clinker. Cette étape de la fabrication du ciment est la plus importante. Le clinker est la composante cuite du ciment. Mélangé à de l’eau, il a pour effet que le ciment prend et durcit. Pour la production, le cru est d’abord chauffé à 1000 °C dans une tour à échange de chaleur, puis conduit dans un four rotatif tubulaire. La tour est chauffée par récupération de la chaleur émise par le four. Cette économie d’énergie est « une très bonne mesure d’amélioration », juge Cathleen Hoffmann. Et de préciser : « La désacidification de la farine se produit entre 600 °C et 900 °C. Le carbonate de calcium contenu dans le calcaire et dans la marne se décompose et du dioxyde de carbone – le CO2 – se libère. Ce procédé, qui s’appelle aussi la calcination, est responsable de deux tiers environ du CO2 émis par la fabrication de ciment. On ne peut malheureusement rien y changer. Mais mettre la tête dans le sable ? Certainement pas ! »
Ces dernières années, la palette de produits de Holcim a été l’objet de toutes les attentions. « D’ici à 2050, nous produirons des matériaux de construction recyclables et sans impact sur le climat » titrait la NZZ. Un objectif trop ambitieux ? « Je pense que c’est réaliste », juge Mme Hoffmann, qui précise : « Nous assumons notre responsabilité vis-à-vis de la société. » S’il faut faire face à des défis comme la protection du climat et la raréfaction des ressources avec des innovations et des solutions intelligentes, la spécialiste va plus loin encore : « En tant qu’entreprise, nous devons apporter une réponse à trois dimensions de la durabilité : l’écologie, l’économie et la société. » Aujourd’hui, pour construire durablement, il faut choisir des matériaux de construction d’une longue durée de vie, recyclables et dont le bilan CO2 est favorable. Il faut aussi des produits concurrentiels. Holcim poursuit trois objectifs pour le développement durable, à commencer par l’optimisation des installations, à l’instar de la récupération de la chaleur émise par le four rotatif tubulaire. L’emploi de combustibles alternatifs et la réduction du taux de clinker dans le ciment présentent un impact plus marqué encore. « Avec les derniers produits que nous avons développés, le ciment Susteno, qui ménage les ressources, et les bétons durables Evopact, nous y sommes parvenus », annonce fièrement Cathleen Hoffmann.
Ces produits ont refermé le cercle. Ils présentent un taux de clinker réduit, il faut donc cuire moins de matières premières, et grâce à la réduction des besoins en combustibles et en matières premières qui en découle, les émissions de CO2 sont elles aussi réduites. Une partie du clinker est remplacé par du granulat de démolition non trié, autrement dit d’un matériau minéral de grande valeur récupéré des bâtiments. En évitant que ce matériau ne soit placé en décharge, Holcim clôt le cycle des matériaux de construction. Le taux de clinker du ciment Susteno se monte aujourd’hui à 55 %. De ce fait, les émissions de CO2 sont réduites de 10 %. Au début de 2020, Holcim a aussi lancé EvopactZero, le premier béton climatiquement neutre de Suisse. Même si produire sans émettre de CO2 n’est aujourd’hui pas encore possible, en raison des processus techniques mais aussi compte tenu du CO2 contenu dans les matières premières, il s’agit d’un important jalon sur la voie d’une production neutre en CO2. Avec EvopactZero, Holcim compense les émissions résiduelles, ce qui réalise parfaitement le principe : « Faites le maximum et pour le reste, compensez. »
Le granulat de démolition non trié qui remplace le clinker est l’un des nombreux produits qu’Holcim recycle pour produire le ciment. L’entreprise valorise aussi le plastique pour réduire sa consommation de combustibles traditionnels. « Aujourd’hui, nous couvrons déjà plus de la moitié de nos besoins en énergie thermique par des déchets », se réjouit Cathleen Hoffmann. « Nous refermons le cycle en contribuant à la gestion des déchets en Suisse. » ZZ Wancor n’est pas en reste : le recyclage est intégré dans les opérations habituelles. Tant que l’argile qui rentre dans la fabrication des briques et des tuiles n’est pas cuite, il ne se produit pas de déchets. À la condition d’un contrôle qualité rigoureux, la matière en surplus est simplement réincorporée dans la masse. Le degré d’humidité de la masse est contrôlé en continu et tout produit défectueux est exclu avant la cuisson, pour éviter des cassures et donc éviter des consommations inutiles d’énergie. Les propriétés de l’argile changent avec la cuisson : cette matière souple devient un matériau de construction fragile. Mais pour autant que les propriétés techniques des produits, comme l’imperméabilité et la sécurité structurale, restent garantis, les déchets qui peuvent naître après la cuisson peuvent néanmoins eux aussi être réincorporés dans la production.
« Nous nous sommes demandés comment garantir les qualités techniques de nos produits tout en réduisant la consommation d’énergie », se rappelle Michael Fritsche. Le CEO, qui compte 20 ans de maison chez ZZ Wancor, a commencé au bas de l’échelle et a passé par plusieurs postes dans l’entreprise. « Il y huit ans, nous avons fait analyser nos tuiles de manière approfondie par un partenaire externe pour modéliser les tensions qu’elles subissent. » Sur cette base, on a déterminé à quels endroits les tuiles étaient soumises aux plus fortes tensions et où il était possible d’optimiser la quantité de matière. Car plus on sait avec précision comment répartir la matière qui compose un produit, moins il faut sécher et cuire de matière pour fabriquer ce produit. « Il faut automatiquement moins d’énergie », résume M. Fritsche. À qualité parfaitement égale, les nouvelles tuiles de ZZ Wancor sont produites avec 10 % de matière en moins qu’auparavant. « Nous émettons donc 10 % de CO2 en moins pour chaque tuile. » Maximilian Ulm, responsable du développement des produits, ne cache pas sa fierté : « Sur cette base, nous avons adapté tous nos produits. » Ce processus, qui s’est étendu sur plusieurs années, en aura valu la peine. « Ce changement qui a débuté en Suisse est appliqué aujourd’hui dans tout le groupe Wienerberger, le plus gros producteur au monde de briques et de tuiles. » Le groupe s’investit dans le « New Green Deal » de l’UE. Il a ainsi présenté des briques au bilan climatiquement neutre dans quelques pays. De manière comparable à Holcim, il appuie sa stratégie sur trois piliers : économies d’énergie, emploi d’énergies renouvelables et compensation par des projets de protection du climat.
Aller du petit au grand, c’est également le cas de Holcim Suisse, qui fait aussi partie d’un groupe mondial. LafargeHolcim garde un œil attentif sur la Suisse, son pays d’origine, pour la durabilité. « Nous sommes une sorte de pays modèle pour tout le groupe », relate Cathleen Hoffmann. « Nous donnons le meilleur de nous-même pour développer des produits, pour que d’autres pays puissent apprendre de nos expériences et de nos innovations. » Toutefois, la production dépend fortement des matières premières disponibles sur place. Il incombe donc à chaque pays de trouver sa propre recette. C’est d’ailleurs une nécessité, car l’industrie du ciment est surveillée de près par le public pour ses émissions de CO2. Michael Fritsche le sait bien : « On dit de nous que nous fabriquons la même pierre depuis des décennies. Ce n’est pas vrai. Si peu de choses ont changé visuellement, l’intérieur s’est fortement modifié. » En produisant un nouveau béton qui préserve les ressources et le climat, et des briques et tuiles composées de moins de matières, les deux entreprises ont posé d’importants jalons sur la voie menant à l’objectif « zéro émission nette ».
Thomas Bürki, spécialiste en efficacité énergétique et protection climatique dans l’économie, spécialiste en politique énergétique, environnementale et climatique.
Lorsque les potentiels d’amélioration des processus ont été exploités, l’étape suivante consiste à améliorer le produit lui-même, et pas sous le seul angle énergétique, mais en intégrant les consommations de matières et leur impact sur l’environnement. Lorsque l’efficacité est visée aussi bien pour l’énergie que pour les matières, on parle d’efficacité dans l’utilisation des ressources.
Examiner l’efficacité de l’emploi des ressources destinées à un produit et dégager des améliorations commence par un éco-bilan. L’éco-bilan consiste dans l’analyse de tous les impacts environnementaux des consommations d’énergie et de matériaux dans le cycle de vie du produit. L’impact sur tous les milieux environnementaux (air, eau, sol) est notamment quantifié et évalué. Cette évaluation est souvent exprimée en écopoints, aussi appelés points de charge environnementale (PCE). Cette méthode synthétise sous forme de chiffre de référence toutes les formes de toutes les atteintes portées à tous les milieux environnementaux durant toutes les phases.
L’éco-bilan renseigne sur les atteintes les plus importantes portées tout au long du processus de production : sont-elles dues à la consommation d’énergie ? aux matériaux, autrement dit aux matières premières choisies pour un produit ? aux déchets en tous genres ? aux équipements ? Ce bilan permet de procéder à des améliorations qui passent par des adaptations du produit. Le but ? Réduire la consommation de ressources et réduire l’impact environnemental de cette consommation, autrement dit améliorer l’emploi des ressources.
L’éco-bilan repose sur l’analyse des flux d’énergies, ou analyse énergétique, et l’analyse des flux de matières dans une exploitation. L’analyse énergétique est le fondement de la démarche d’amélioration de l’efficacité énergétique de l’AEnEC. L’analyse des flux de matières se déroule globalement de la même manière qu’une analyse énergétique, aussi l’AEnEC l’intègre-t-elle sur demande pour l’effectuer avec la même démarche systématique. Elle aide ainsi les entreprises à déterminer leur potentiel d’amélioration dans leur emploi des ressources et à mettre en œuvre des mesures d’amélioration.
Un fabricant d’installations thermiques a isolé des composantes (à double paroi) contre les déperditions thermiques au moyen de mousse de polyuréthane PU. Face à un éco-bilan insatisfaisant, une solution alternative est recherchée. Elle consiste dans une matière isolante en fibres qui peut être découpée sur mesure et remplacer la mousse de polyuréthane PU. Les chutes de la découpe sont à nouveau transformées en fibres et traitées pour former un nouveau matériel isolant.
Une entreprise prévoit de construire et d’exploiter une installation transformant en électricité des rejets thermiques qui ne sont plus utilisables. Plusieurs échangeurs de chaleur amènent la chaleur des rejets gazeux dans l’unité turbines – générateur par un circuit intermédiaire. Pour tenir compte de la corrosion (en raison de la condensation des composantes acides des rejets gazeux) et pour réduire les travaux de maintenance, les échangeurs de chaleur ont été conçus en acier inoxydable. Or, l’éco-bilan met en évidence que l’acier inoxydable est la source principale de l’atteinte environnementale totale. À la suite d’une analyse serrée des conditions régnant dans les échangeurs de chaleur, ceux-ci sont conçus différemment : des éléments de l’installation sont réalisés en acier normal (ou acier noir) et l’utilisation de l’acier chromé est réduite au minimum, ce qui améliore fortement l’éco-bilan de l’installation.
01.02.2024
Mettre en pratique une réflexion axée sur la durabilité n’est pas toujours aisé, notamment quand il faut prendre en compte les lois de la nature. Ce défi, le géant des matériaux de construction Holcim (Suisse) SA s’est employé à le relever avec un certain panache. À force de patience, de sens de l’innovation et aussi grâce à une vraie dose de courage, il a fait un pas de géant en direction de l’objectif de zéro émission nette.
Sans en avoir l’air, l’omniprésent béton nous facilite la vie à bien des égards. En mettant sa solidité et sa résistance au service de la construction de nos routes, de nos ponts et d’une multitude d’autres ouvrages, il aplanit littéralement nos chemins. Notre modernité ne saurait s’en passer, il remplit pour nous un grand nombre de fonctions. En plus d’être solide et résistant, il offre des qualités esthétiques qui se déploient dans les projets les plus divers. Il se montre aussi particulièrement écologique.
Écologique, le béton ? Vous avez bien lu. Baptisée Evopact, la nouvelle famille de bétons créée par Holcim (Suisse) SA ménage les ressources et offre même, pour certains produits, une neutralité climatique complète. Le ciment Susteno, qui ménage les ressources, est le fondement sur lequel s’est bâti ce progrès. Le ciment agit dans le béton comme un liant. Sa production débute par la préparation d’un mélange de calcaire, d’argile et de marne, extraits de carrières comme celle de Gabenchopf. Ce mélange est utilisé pour former une poudre homogène brute, le cru ou farine. La poudre est cuite à 1450 °C et se transforme en clinker. Cette étape de la fabrication du ciment est la plus importante. Le clinker est la composante cuite du ciment. Mélangé à de l’eau, il a pour effet que le ciment prend et durcit. Du point de vue des émissions, il représente un casse-tête.
Pour produire du clinker, le cru est d’abord chauffé à 1000 °C dans une tour échangeuse de chaleur, puis conduit dans un four rotatif tubulaire. La tour est chauffée par récupération de la chaleur émise par le four. Cette économie d’énergie est « une très bonne mesure d’amélioration », juge Cathleen Hoffmann, ingénieure produits chez Holcim (Suisse) SA, qui précise : « La désacidification de la farine se produit entre 600 °C et 900 °C. Le carbonate de calcium contenu dans le calcaire et dans la marne se décompose et du dioxyde de carbone – le CO2 – est libéré et émis. Ce procédé, qui s’appelle aussi la calcination, est responsable de deux tiers environ du CO2 émis par la fabrication de ciment.
Cette réalité a plutôt pour effet de galvaniser Cathleen Hoffmann. La spécialiste du développement de produits le sait, aujourd’hui, pour construire durablement, il faut choisir des matériaux de construction qui présentent une longue durée de vie, qui sont recyclables et dont le bilan CO2 est favorable. Holcim a donc oeuvré avec une précision de chimiste orfèvre pour mettre au point une recette de ciment idéal, qui offre un taux de clinker réduit pour une qualité égale. Car il est clair que moins il faut de clinker, moins il faut cuire de matières premières, et donc plus les émissions de CO2 liées au processus de production sont réduites. Mais la solution va encore plus loin : Holcim remplace une partie du clinker par du granulat de démolition non trié, autrement dit par un matériau minéral de grande valeur récupéré sur des bâtiments voués à la démolition. En évitant que ce matériau ne devienne un déchet, Holcim clôt le cycle des matériaux de construction. Le taux de clinker du ciment Susteno se monte aujourd’hui à 55 %. De ce fait, les émissions de CO2 sont réduites de 10 %. Cette progression est remarquable.
L’emploi du ciment Susteno a permis la création de deux bétons durables : EvopactPLUS et EvopactZERO. EvopactZERO incarne parfaitement le principe qui consiste à faire un maximum et à compenser le reste. Car tandis qu’EvopactPLUS est fabriqué avec le ciment Susteno, qui ménage les ressources, et avec des matériaux en partie recyclés pour le granulat, EvopactZERO est le premier béton neutre pour le climat de Suisse : les émissions liées à ce ciment, qu’il n’est pour l’heure pas possible d’éviter, même avec les dernières technologies, sont compensées.
Le granulat de démolition non trié qui remplace le clinker n’est qu’une des nombreuses solutions au moyen desquelles Holcim s’attelle à créer un futur durable. L’entreprise a aussi mis en oeuvre d’autres mesures de réduction du CO2, notamment en investissant dans des installations efficaces et en employant de combustibles alternatifs : elle valorise le plastique et les boues d’épuration, ce qui réduit sa consommation de combustibles traditionnels. « Aujourd’hui, nous couvrons déjà plus de la moitié de nos besoins en énergie thermique par des déchets », se félicite Cathleen Hoffmann. « Nous visons aussi à capturer le CO2 émis pour le réemployer d’une autre manière. » À l’évidence, le pays d’origine de LafargeHolcim fait l’objet d’une attention particulière : « Nous sommes une sorte de pays modèle pour tout le groupe », relate Cathleen Hoffmann. « Nous donnons le meilleur de nous-mêmes pour développer des produits, pour permettre à d’autres pays de tirer les leçons de nos expériences et de nos innovations. » Toutefois, la production dépend fortement des matières premières disponibles sur place. Il incombe donc à chaque pays de trouver sa propre recette. C’est d’ailleurs une nécessité, car le grand public surveille de près l’industrie du ciment et ses émissions de CO2. On ne peut donc que se réjouir de l’important jalon posé par Holcim sur la voie de l’objectif « zéro émission nette » grâce à son nouveau béton qui ménage à la fois les ressources et le climat.
01.02.2024
L’ESSENTIEL EN BREF
Concevoir un béton plus durable n’est pas une mince affaire. Holcim (Suisse) SA a relevé ce défi avec un certain panache.
En lançant une nouvelle famille de produits, Evopact, elle crée non seulement un béton durable qui ménage les ressources naturelles, EvopactPLUS, mais aussi le premier béton neutre pour le climat de Suisse, EvopactZERO.
Grâce au ciment Susteno qui ménage les ressources, développé dans ce but, Holcim est parvenue à réduire les émissions de CO2 de 10 % par rapport à un ciment de masse suisse optimisé pour le CO2. C’est un pas de géant sur la voie menant à l’objectif « zéro émission nette ».