Économie circulaire dans le BTP : agir dans les territoires pour réduire l’impact environnemental des matériaux de construction

De nos jours, la société exige une utilisation responsable des ressources pour faire face au changement climatique et à l’épuisement des ressources naturelles.

Dans ce contexte, le secteur du bâtiment et travaux publics (BTP), consommateur majeur des matières premières et responsable d’une partie d’émissions CO₂ dans l’air, est appelé à développer des modèles d’économie circulaire pour atteindre les objectifs de la loi de transition énergétique pour la croissance verte (LTECV).

Le projet: favoriser le recyclage des déchets du BTP

Pour cela, des recherches sont initiées sur le recyclage des déchets de ce secteur. Ainsi, le Cerema participe dans cette optique au projet Européen SeRaMCo regroupant 11 équipes du nord-ouest de l’Europe. Le budget total du projet est de 7,28 millions d’euros.

Le projet SeRaMCo (Secondary Raw Materials for Concrete Precast Products) a pour objectif de promouvoir le recyclage des déchets du secteur BTP dans des produits à base de béton préfabriqué.

Alors que cette démarche est clairement bénéfique à l’environnement en contribuant à la réduction d’extraction de ressources naturelles et en promouvant l’utilisation des granulats recyclés (GR), elle permet aussi de réduire l’impact environnemental du béton. De ce fait, le rôle du Cerema dans ce projet est de :

• Evaluer le gisement régional des granulats recyclés et leur potentiel réduction de déplétion des ressources naturelles régionales ;
• Réaliser une Analyse de cycle de vie (ACV) du béton à base de fines/granulats recyclés issus de deux processus de recyclage (par voie sèche et par voie humide);
• Evaluer la durabilité du béton à base de ciments/granulats recyclés ;
• Mettre en place et suivre la fabrication des éléments démonstrateurs incluant du béton à base de ciment et granulats recyclés (localisés dans l’Est de la France).

Analyse environnementale du béton recyclé

Le Cerema, et en particulier l’équipe de Recherche DIMA (Durabilité, Innovation et valorisation des Matériaux Alternatifs) intervient afin d’évaluer les impacts environnementaux du béton recyclé en utilisant l’analyse du cycle de vie (ACV).

L’ACV évalue l’impact environnemental d’un produit, d’un processus, ou d’un système en prenant en compte toutes les étapes de son cycle de vie. Différentes ACV ont été réalisées pour évaluer les impacts environnementaux des processeurs de recyclage d’un des partenaires du projet (Tradecowall) ainsi que du ciment et béton recyclés.

Plusieurs indicateurs environnementaux ont été étudiés pour l’évaluation du béton à granulats recyclés, notamment celui du changement climatique (kg éq. CO₂) ainsi que celui de la gestion de déchets.

Plus particulièrement, un modèle d’évaluation de la distance de rentabilité écologique des granulats recyclés et naturels (GN) a été établi afin de définir la distance optimale à partir de laquelle il serait plus bénéfique écologiquement d’utiliser des granulats recyclés plutôt que des granulats naturels.

Comme le montre la figure 1 ci-dessous, pour un chantier de construction dans la région d’Ile-de-France, cette distance optimale est de 50 km. Une autre piste que le Cerema explore est la capacité des GR à stocker du CO₂. Si on considère une capacité de stockage de 50 kg de CO₂/ tonne de GR, alors l’utilisation des GR en substitution partielle de 50% de GN devient plus intéressant (pour l’indicateur "changement climatique" considéré) et ceci quelle que soit la distance d’approvisionnement des GN (courbe verte de la figure 1).

Vers une politique d’économie circulaire dans le BTP : gisement potentiel et réduction de l’épuisement des ressources naturelles

Le Cerema a aussi développé une démarche effective vers la mise en place d’une politique d’économie circulaire dans le secteur résidentiel français. Cette méthode quantifie à l’échelle régionale le stock et les flux des matériaux de construction issus du secteur résidentiel en utilisant la méthode d’analyse de flux de matière (AFM) qui a été adaptée au secteur de construction.

Ensuite, les résultats de cette AFM sont évalués afin de déterminer le potentiel de réduction de l’épuisement des granulats naturels à l’échelle régionale.

Le stock total des matériaux du secteur résidentiel a été quantifié (Figure 2). Il a été réparti sur les deux grands types de logements identifiés (individuel et collectif).

Des classifiers sont ensuite utilisés pour déterminer l’évolution (chronologie) des entrées et sorties des matériaux de ce stock du secteur résidentiel (Figure 4).

A ce stade, les matériaux pris en compte sont le béton, la pierre, la brique pleine, la brique creuse, la tuile, le mortier et l’enduit minéral, l’asphalte, le sable ainsi que le verre.

Le Cerema est en mesure de déterminer le taux de réduction de l’épuisement des ressources naturelles en comparant ces chronologies aux taux d’extractions annuels régionales de ces mêmes ressources naturelles (Figure 4).

L’expertise du Cerema est ainsi mise en valeur pour un accompagnement tout au long du projet Européen SeRaMCo. La recherche au Cerema est engagée pour une transition écologique des territoires.

De plus, le développement des filières de valorisation des déchets du BTP s’inscrit dans la volonté de la France d’atteindre l’objectif de recycler 70% de ces déchets dans le cadre de la loi de la transition énergétique pour la croissance verte (LTECV).