Des pistes pour une construction en béton plus respectueuse du climat

Le changement climatique confronte le secteur suisse de la construction à de grands défis – dans le même temps, de nouvelles technologies et approches de planification ouvrent de plus en plus de voies pour réduire nettement les émissions de CO₂ issues de la construction en béton. Aujourd’hui, les leviers les plus puissants résident dans la conception de structures porteuses économes en matériaux, dans des ciments à teneur réduite en clinker, dans l’optimisation ciblée des recettes de béton, dans la fixation du CO₂ sur l’ensemble du cycle de vie ainsi que dans la décarbonation progressive des processus de fabrication. Ensemble, ils permettent de parvenir à des améliorations tangibles en matière d’émissions, de ressources et d’énergie, et ce, dès aujourd’hui. Les feuilles de route de l’industrie du ciment et du secteur du béton en Suisse montrent comment ces mesures peuvent être renforcées et, à long terme, ouvrir la voie à une chaîne de valeur neutre pour le climat. Cet aperçu résume ce qu’il est possible de faire aujourd’hui et les évolutions qui marqueront les années à venir.

Réduire les émissions de CO₂

Le changement climatique se fait de plus en plus sentir en Suisse. Dans les Alpes, les glaciers reculent chaque année un peu plus, le pergélisol dégèle et les événements météorologiques extrêmes se multiplient. Les régions alpines, tout comme le Plateau, sont plus souvent touchés par des crues, des périodes de sécheresse prolongées et d’importantes vagues de chaleur. Ces évolutions ont également un impact sur le secteur de la construction, car les infrastructures et les bâtiments doivent pouvoir faire face à ces conditions changeantes. Sans oublier qu’il relève également de la responsabilité du secteur d’apporter sa contribution à la stabilisation du climat. La fabrication de ciment et de béton étant responsable d’environ 6% des émissions mondiales de CO₂, il est primordial que le secteur réduise son empreinte environnementale. Il y travaille depuis de nombreuses années et a déjà réalisé des progrès tangibles. Les feuilles de route 2050 de cemsuisse et de l’association Matériaux de construction circulaires Suisse montrent que l’objectif de zéro émission nette est atteignable. L’industrie investit donc dans des solutions durables et des innovations technologiques, notamment des ciments optimisés en matière de carbone, une part croissante de combustibles alternatifs, une logistique respectueuse du climat ainsi que la mise en place progressive d’installations de captage du CO₂ dans les cimenteries.

Une utilisation efficace des matériaux au cœur de l’impact climatique

Malgré sa contribution mondiale aux émissions, le béton est, par unité de masse, un matériau de construction relativement peu émetteur de CO₂. Son impact sur le climat s’explique surtout par les grandes quantités mises en œuvre. C’est pourquoi le secteur de la construction se concentre de plus en plus sur des structures érigées grâce à une utilisation optimisée des matériaux tout en offrant une grande durabilité. Les structures porteuses ayant des portées plus courtes et dont les dalles sont continues sur plusieurs piliers sont particulièrement efficaces, car la charge se répartit mieux et les éléments de construction peuvent être plus élancés. Cela réduit les besoins en matériaux et, par conséquent, le bilan carbone d’un bâtiment. Le béton est idéal pour construire de telles structures porteuses, car il peut être façonné avec précision et est produit en Suisse, ce qui améliore également le bilan carbone.

La boîte à outils pour des structures porteuses efficaces

Pour concevoir des structures porteuses à l’heure actuelle, il faut tenir compte de bien plus que des simples indicateurs carbone et teneurs en ciment. L’élément déterminant est l’efficacité avec laquelle les matériaux sont utilisés pour une structure porteuse et sa résistance sur la durée. Le livre blanc de Walter Kaufmann montre, à l’aide de stratégies concrètes, comment des concepts de structures porteuses bien pensés permettent de réduire la consommation de matériaux et l’impact environnemental, sans diminuer le niveau de sécurité d’utilisation.

Parallèlement, la norme SIA 262 partiellement révisée pose les bases pour ancrer la durabilité dans la construction en béton. Elle constitue également la base du guide sur la «Durabilité écologique des structures porteuses en béton» prévu pour soutenir la mise en œuvre pratique de ces principes dès 2026. Ensemble, le livre blanc, la norme et le guide offrent un cadre pratique indiquant comment les concepteurs et les maîtres d’ouvrage peuvent concevoir des structures porteuses en béton économes en ressources et respectueuses du climat.

Livre blanc sur les dalles écologiquement durables

Le livre blanc rédigé pour Betonsuisse par Walter Kaufmann, professeur ordinaire au Département de génie civil, de l’environnement et de la géomatique de l’EPF Zurich, encourage à considérer la conception des structures comme partie intégrante d’une architecture durable.

Télécharger le livre blanc (cette publication est uniquement disponible en allemand)

Cycle de vie et fixation du CO₂

Un aspect central de la construction efficace sur le plan climatique est la prise en compte de l’ensemble du cycle de vie d’un bâtiment. Le béton convainc ici par sa longue durée de vie et par sa capacité à réguler la température intérieure. Sa masse thermique absorbe la chaleur et la restitue de manière différée. Ainsi, les besoins énergétiques liés au chauffage et à la climatisation peuvent diminuer sur plusieurs décennies, et l’énergie d’exploitation d’un bâtiment s’en trouve sensiblement réduite.

Une autre caractéristique importante est la fixation du CO₂ tout au long de la durée d’utilisation. Au cours de sa durée de vie, le béton réabsorbe une partie des émissions liées aux processus grâce à la recarbonatation naturelle, à savoir un cinquième de la quantité de CO₂ émise lors du processus de fabrication. La recarbonatation constitue ainsi clairement un puits de carbone. Dans le cadre de la stratégie suisse consistant à atteindre l’objectif zéro émission nette, elle participe pour environ 9,8% à la réduction totale des émissions prévue d’ici 2050.

Le béton contribue également à l’efficacité climatique dans la mesure où un seul élément de construction est capable d’assumer plusieurs fonctions. Une dalle en béton ou un mur en béton supporte des charges et répond simultanément aux exigences en matière de protection incendie et de protection contre le bruit. Lorsque ces fonctions sont réunies dans un seul élément, la quantité de matériaux supplémentaires nécessaires est plus faible. Cela permet de réduire la quantité de ressources utilisées et d’avoir un impact positif sur le bilan environnemental global d’un bâtiment.

Des progrès en matière de ciment et de béton

L’élaboration de ciments et de bétons optimisés en matière de carbone s’est nettement accélérée au cours des dernières décennies. Un moteur central de cette évolution est la réduction continue du taux de clinker. Depuis 1990, l’industrie suisse du ciment a réussi à réduire ses émissions de CO₂ par tonne de ciment d’environ 40%, notamment grâce à l’utilisation presque généralisée de ciments à teneur réduite en clinker. Le rapport annuel 2024 montre que les ciments de la catégorie CEM II représentent désormais 89% de la production totale, tandis que le ciment Portland classique (CEM I) ne constitue plus qu’une très petite part.

Outre les ciments eux-mêmes, les bétons continuent également d’évoluer. L’objectif est de préserver les propriétés positives, telles que la capacité portante et la durabilité, tout en réduisant la part de clinker à forte intensité carbone, par exemple grâce à des courbes granulométriques optimisées, à l’utilisation d’adjuvants performants ou au choix ciblé d’un rapport eau/ciment adéquat.

Des pistes pour la réduction des émissions selon la feuille de route 2050 de cemsuisse

La feuille de route montre clairement comment les émissions de CO₂ peuvent être réduites progressivement d’ici à 2050. Une partie de la réduction est possible grâce de la décarbonation des transports et de l’électricité, des installations plus efficaces et, en particulier, au développement de nouveaux types de ciment. Un autre levier majeur concerne la combinaison de combustibles. Aujourd’hui déjà, 70% de l’énergie thermique nécessaire dans les cimenteries suisses provient de combustibles alternatifs, dont de nombreuses matières biogènes.

Le levier le plus important pour les décennies à venir est toutefois le captage du CO₂ directement dans les cimenteries. Environ deux tiers des émissions sont liées au procédé de fabrication du ciment et sont émises lors de la décarbonatation du calcaire. Aucun procédé plus efficace ni aucun combustible alternatif ne permettent de les éviter. Une approche consiste donc à implanter des installations techniques directement sur les sites des cimenteries, afin d’y assurer le captage du CO₂ à la source. Le CO₂ capté peut soit être stocké de manière permanente, conformément à la méthode du captage et stockage du dioxyde de carbone, soit être utilisé comme matière première dans des processus industriels, par exemple pour la production de carburants synthétiques selon l’approche du captage et de la valorisation du CO₂. Si, à l’avenir, ces technologies de captage sont combinées à des combustibles biogènes, le ciment pourrait même devenir à long terme un puits de CO₂.

Stockage et recyclage du CO₂ sur l’ensemble du cycle de vie

Même en fin de cycle de vie, le béton possède un potentiel climatique significatif. Si le béton de démolition est broyé de manière ciblée et exposé au CO₂, le gaz peut être durablement fixé sous forme minérale. Ces procédés permettent de stocker aujourd’hui environ dix kilogrammes de CO₂ par mètre cube de béton et sont déjà utilisés de manière industrielle en Suisse. Le béton compte parmi les rares matériaux de construction qui non seulement émettent du CO₂, mais peuvent aussi en stocker durablement lors du recyclage. Cela montre que le béton peut être réemployé de manière respectueuse du climat et qu’il offre des avantages supplémentaires pour l’économie circulaire. La Suisse joue un rôle de premier plan dans ce domaine. Plusieurs entreprises ont porté la minéralisation du CO₂ à l’échelle industrielle et montrent qu’il est possible de valoriser des matériaux de déconstruction en produits de haute qualité technique et climatiquement positifs.

Aller de l’avant

Les évolutions en cours montrent que les émissions de CO₂ par tonne de ciment et par mètre cube de béton diminuent d’année en année, et le secteur s’emploie résolument à poursuivre ces progrès. Des ciments optimisés en matière de carbone, des recettes de béton améliorées et des processus de fabrication toujours plus efficaces permettent déjà aujourd’hui d’obtenir des améliorations mesurables. Parallèlement, de nouvelles technologies émergent, lesquelles apporteront des possibilités supplémentaires dans les années à venir. Cela comprend des ciments innovants à très faible teneur en clinker, des bétons optimisés pour différentes applications ainsi que la préparation des premières installations de captage du CO₂ directement dans les cimenteries.

Même dans la gestion des ressources, une direction claire se dessine. Les granulats recyclés sont de plus en plus utilisés, ce qui permet de réduire le besoin en matières premières naturelles. Parallèlement, des solutions constructives voient le jour et réduisent nettement la consommation de matériaux pour l’ouvrage même, tout en prolongeant sa durée de vie. Cette évolution allie préservation des ressources et protection du climat à de hautes performances techniques. Pour les architectes, ingénieurs et maîtres d’ouvrage, cela signifie que le béton peut déjà être utilisé de manière responsable aujourd’hui et que les possibilités continueront de s’accroître. Chaque progrès dans la technologie du ciment, dans les recettes de béton, dans le recyclage et dans le captage du CO₂ élargit la marge de manœuvre pour réaliser des ouvrages durables et performants. Il en résulte une construction qui associe fonctionnalité, durabilité, conscience climatique et rentabilité, et ouvre des perspectives pour les prochaines décennies.

L'industrie suisse du ciment s'engage en faveur de l'objectif de zéro émission nette d'ici 2050

La manière dont elle entend y contribuer est décrite dans les publications suivantes: