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Ecologie industrielle

La production de ciment consomme une grande quantité de matières premières non renouvelables (minerais et combustibles fossiles). Sa fabrication est également à l'origine d'importantes émissions de CO2.

Pour répondre à ce défi environnemental, Lafarge s'est engagé, dès le milieu des années 1970, dans la voie de l'écologie industrielle. Le principe de cette démarche ? S'inspirer des cycles de création/destruction/recyclage de la nature. En repensant les processus industriels dans leur ensemble, les déchets de certains industriels deviennent des ressources pour les autres.

Pourquoi valoriser les déchets ?

Le Groupe est conscient de l'impact de ses activités sur l'environnement. C'est pourquoi Lafarge a très tôt réfléchi à la conciliation des impératifs industriels et de la préservation des écosystèmes.

La valorisation des déchets comme combustibles ou matériaux de substitution permet :

  • de limiter l'émission de gaz à effet de serre en économisant :
    • les matières premières naturelles non renouvelables,
    • les énergies fossiles (pétrole, charbon, etc.),
  • de diversifier ses ressources en énergie et donc de réduire sa facture énergétique en étant moins dépendant du cours des combustibles traditionnels,
  • de rendre service à la collectivité en recyclant des déchets qui auraient dû être traités et éliminés.

 

En 2008, Lafarge a valorisé plus de 7,3 millions de tonnes de biomasse, de déchets, de sous-produits industriels et agricoles... Plus de 10 millions de tonnes de CO2 ont été ainsi épargnés. Le bénéfice pour la planète équivaut à plus de 660 millions d'arbres plantés chaque année !

 

La pratique de l'écologie industrielle est donc bénéfique pour les collectivités et l'environnement, tout en étant utile économiquement pour Lafarge.

Recyclage de déchets industriels

CO2 et ciment

La fabrication du ciment est à l'origine de 5 % des émissions de CO2 dans le monde. L'industrie cimentière émet naturellement du CO2 :

  • 60 % des émissions sont dues à la transformation physico-chimique des matières premières à haute température (la décarbonation du calcaire),
  • 40 % résultent de la combustion pour alimenter le four de la cimenterie à 1 500 °C.

Les combustibles de substitution

Coques de noix de palmier : un combustible de substitution

Protocole de Kyoto

Le Protocole de Kyoto vise à réduire les émissions de gaz à effet de serre au niveau mondial. Le principe repose sur des engagements différenciés selon les Etats. Les pays industrialisés ont pris des engagements de stabilisation ou de réduction qui, en moyenne, correspondent à une diminution de 5 % de leurs émissions sur la période 2008/2012 par rapport à 1990. Les pays en voie de développement n'ont pas d'obligation mais sont incités à développer des projets de réduction des émissions de CO2 qui peuvent être valorisés sous forme de crédits : c'est le principe du « Mécanisme de Développement Propre » (MDP) qui consiste à valoriser les efforts réalisés dans les pays émergents.

Les combustibles de substitution représentent une alternative très intéressante aux énergies fossiles. Il s'agit principalement de biomasse, déchets et sous-produits :

  • cosses de café,
  • balles de riz,
  • coques de palme à huile,
  • déchets plastiques...

Tous ces produits peuvent être recyclés comme combustibles alternatifs et brûlés en toute sécurité dans les fours des cimenteries.

Cette utilisation décharge la collectivité du traitement de ses déchets et permet de limiter les émissions de CO2. De plus, les flammes à très haute température des fours de cimenteries assurent une élimination totale des déchets, sans résidus.

Le taux de substitution des combustibles du Groupe, pour l'activité cimentière, est actuellement de 12 %.

 

Lafarge participe activement à la dynamique des Mécanismes de Développement Propre (MDP) initiée par le Protocole de Kyoto.

Ces mécanismes permettent l'implantation des meilleures technologies dans les pays en développement, tout en accordant des crédits carbones aux entreprises qui financent ces projets de développement durable. Des exemples ?

  • En Malaisie : 5 % de l'énergie thermique nécessaire aux cimenteries Lafarge de Rawang et Kanthan est produite à partir de biomasse,
  • Au Maroc : le parc éolien alimente 50 % des besoins électriques de la cimenterie de Tétouan.

Les matériaux de substitution

Le procédé de fabrication du ciment génère du CO2, principalement lors du chauffage du calcaire à très haute température. Ce processus physico-chimique de « décarbonation » permet d'obtenir le clinker, qui est ensuite broyé.

Il est possible de diminuer la part du clinker dans la production de ciment en utilisant des substituts, appelés ajouts cimentaires.

Réduire la part de clinker dans la production de ciment offre 2 avantages :

  • une diminution de la consommation de matières premières naturelles non renouvelables,
  • une limitation des émissions de gaz à effet de serre: la production d'un ciment à 30 % d'ajouts permet d'économiser 230 kg de CO2, soit une réduction de 27 % par rapport à un ciment « classique » sans ajouts.

 

Les ajouts cimentaires peuvent être :

  • d'origine naturelle : le calcaire ou les roches pouzzolanes,
  • d'origine industrielle : ce sont alors les déchets d'autres industries, comme les laitiers des hauts-fourneaux de l'industrie sidérurgique ou les cendres volantes issues de la production des centrales électriques à charbon. Ces déchets présentent les mêmes propriétés de liant hydraulique que le clinker.

Un exemple de matériaux de substitution : en Inde, la cimenterie d'Arasmeta utilise des cendres volantes issues de centrales thermiques dans la fabrication de ciment.

 

La politique de substitution du Groupe est très active : le taux d'ajouts industriels utilisés pour la production de ciment, par rapport à la quantité totale de ciment produite, était de 16,5% en 2007 (15% en 2006 et 2005).

Pouzzolane

Le terme pouzzolane tire son nom de Pouzzole, une localité près de Naples en Italie, riche en terre volcanique.

La pouzzolane naturelle est une roche siliceuse légère produite par des projections volcaniques basaltiques. Elle comporte de la silice, de l'alumine, de l'oxyde ferrique (qui lui donne sa couleur rouge), ainsi que de la chaux et de la magnésie. Elle sert d'ajout cimentaire.

Il existe également des pouzzolanes artificielles, obtenues par calcination de terres argileuses, de basaltes ou de schistes : leurs propriétés sont équivalentes à celles de la pouzzolane naturelle.

Clinker

Le clinker est le composant principal des ciments. Il prend la forme de granules dures résultant de la cuisson d'un mélange composé d'environ 80 % de calcaire et 20 % d'argile.

Le ciment s'obtient par broyage du clinker et incorporation éventuelle d'ajouts.

Cendres volantes

Les cendres volantes sont utilisées comme ajout cimentaire, pour leur caractère hydrophile. Elles proviennent des filtres de cheminées des centrales thermiques. Elles sont surtout composées de silice vitreuse, d'alumine, d'oxyde de fer et de chaux.

Les cendres volantes peuvent se substituer partiellement au clinker et contribuent ainsi à la réduction des émissions de CO2

L’expertise Lafarge pour une valorisation des déchets en toute sécurité

La valorisation des déchets ne s'improvise pas. Elle est soumise à un contrôle qualité exigeant de la part de Lafarge. Le Groupe a donc mis en œuvre une politique de formation de ses ingénieurs, techniciens et contremaîtres pour renforcer l'utilisation des combustibles et matériaux de substitution et parfaitement maîtriser les procédés industriels. Les équipes de R&D du Groupe sont également mobilisées sur ce sujet.


L'Activité Ciment considère la substitution et les enjeux d'écologie industrielle comme une activité à part entière et complémentaire de son cœur de métier. Elle a donc développé un haut niveau de professionnalisme ainsi qu'une expertise et une organisation dédiées, tant à l'échelle du Groupe qu'à celle des unités opérationnelles.

Le Groupe noue également des partenariats avec des spécialistes locaux du traitement des déchets. Lafarge est ainsi entré dans le capital de Systech, une importante entreprise de gestion des déchets en Amérique du Nord.

Dernière mise à jour le 02/09/2010

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Procédé de fabrication

Découvrez les activités du Groupe en animation. De l'extraction des matières au transport, en passant par la cuisson, suivez toutes les étapes de fabrication du ciment...