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Brief Filière béton& Book innovation
Webinaire du 8 décembre 2020
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Mot d’accueil
Brief FilièreBéton
Les messages clés
Le Hub des prescripteurs bas carbone
Ordre du jour
Le hub des prescripteurs bas carbone
Les messages clés du Brief Filière Béton
Echanges
Résultats de l’Appel à Innovation Filière Béton
Echanges 3
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3
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Développer une culture du bas carbone1
2
3 Impacter de façon positive
Pour une prescription éclairée du bas carbone
40 ans pour travailler
l’Energie … 10 fois
moins de temps pour
maitriser le Carbone !
«
»
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Des outils 1 2 Des études collectives
Des messages clés
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Brief FilièreBéton
Les messages clés
Le Hub des prescripteurs bas carbone
Brief béton
Frédéric MÉNARD, Consultant, transition bas carbone, membre de XMP-Consult
Christophe RODRIGUEZ, Directeur Général AdjointCécile DELOFFRE, Consultante Impacts environnementauxMarie HERVIER, stagiaire Impacts environnementaux
Roman LEDOUX, ManagerNatan LEVERRIER, ConsultantJuliette SORRET, Consultante
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Brief Filière BétonLes messages clés
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La réduction de l’intensité carbone du ciment et du béton
Les trajectoires 2030 et 2050
Le béton : définition et enjeux
La réduction des volumes
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LE BÉTON:
DÉFINITION ET ENJEUX
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Le matériau prépondérant
dans les constructions
Le mode constructif le
plus représenté
La part du béton dans la construction
Part du Gros œuvre dans les produits de la
construction (PCE)
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LE BÉTON:
DÉFINITION ET ENJEUX
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L’intensité carbone: origine
Béton courant (à base de ciment Portland)
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LE BÉTON:
DÉFINITION ET ENJEUX
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L’intensité carbone du béton
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LE BÉTON:
DÉFINITION ET ENJEUX
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Cartographie des ciments
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LE BÉTON:
DÉFINITION ET ENJEUX
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Cas des laitiers de hauts fourneaux
Enjeux d’allocation carbone !
Séparation du processus
Extension du système
Allocation massique
Allocation économique
Quelle intensité carbone ?
«»
Hauts fourneaux
ACIER
Laitiers Substitution du clinker
CEM II, III et V
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LE BÉTON:
DÉFINITION ET ENJEUX
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Cas des laitiers de hauts fourneaux
Enjeux d’allocation carbone !
Séparation du processus
Extension du système
Allocation massique
Allocation économique
Difficile voire impossible
Méthodologie retenue par les sidérurgistes
Mélange émissions réellement émises et évitées
Méthode non cohérente
Méthodologie retenue par les
cimentiersMéthode cohérente, mais mal appliquée
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LE BÉTON:
DÉFINITION ET ENJEUX
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Cas des laitiers de hauts fourneaux
Enjeux d’allocation carbone !
Allocation économiqueMéthodologie retenue par les
cimentiers
En appliquant correctement une clé d’allocation économique le poids carbone du laitier devient significativement plus élevé que les valeurs
considérées aujourd’hui par les industriels.
L’impact d’une révision des valeurs selon cette méthodologie viendrait rajouter quelques dizaines de kgCO2e/m3 de béton aux valeurs
aujourd’hui considérées pour les bétons issus de ciment CEM II, III et V.
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LE BÉTON:
DÉFINITION ET ENJEUX
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Cas des laitiers de hauts fourneaux
Enjeux de la disponibilité de la ressource
Disponibilité de la ressource
Pérennité de la ressource
Seuls quelques sites industriels en France.
Une disponibilité limitée et fragile des
laitiers
«
»
80%
de la ressource déjà utilisé
Les ciments à base de laitiers ne pourraient représenter
qu’environ 20% de la production totale de ciment
en Europe
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LE BÉTON:
DÉFINITION ET ENJEUX
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Les LC3 - métakaolins (flash)
Le métakaolin est un produit issu de la calcination d’une argile : la kaolinite.
Atouts par rapport à un clinker :• Consommations d’énergie réduites:
Calcination à 600-850°C pendant moins de 5 sec, contre 1 heureà 1450°C pour le clinker
• Bilan carbone : 139 kg CO2e/t de métakaolin contre 881 kgCO2e/t declinker
• Amélioration des résistances mécaniques• Augmentation de la durabilité du béton• Ressource indépendante du monde industriel, garantissant une
disponibilité
La Société du Grand Paris a lancé deux travaux pour limiter l’impact des bétons dans le cadre du Grand Paris Express :
Approche d’économie circulaire :• Etude de la flash calcination des
déblais du Grand Paris Express.Métakaolins :
• Une étude est menée sur la formulation de bétons avec des taux de substitution importants (30 % voire au-delà)
Les ciments géopolymérisés désignent des ciments d’activationalcalines à froid.
Atouts par rapport à un clinker en comparaison au CEM I• Suppression de la phase de cuisson (0 % de clinker)• Résistance obtenue en 24h,• Bonne résistance au feu, et aux acides• Capacité de fixation des métaux lourds.
Les géopolymères
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Brief Filière BétonLes messages clés
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La réduction de l’intensité carbone du ciment et du béton
Les trajectoires 2030 et 2050
Le béton : définition et enjeux
La réduction des volumes
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LA RÉDUCTION DES VOLUMES DE BÉTON
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Une essentialisation de la matière à chaque étape de construction
Le premier levier est la diminution du besoin.
Le meilleur béton bas carbone est
celui qu’on ne coule pas
«
»
L'enjeu est de passer d'un recours massif à un usage optimisé.Mettre le bon matériau au bon endroit.
Maitrises d’ouvrages
Maitrises d’œuvres
Entreprises
Chacun a un rôle à jouer
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LA RÉDUCTION DES VOLUMES DE BÉTON
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Une essentialisation de la matière à chaque étape de construction
Programmation
Anticiper la réversibilité
Préserver l’existant
Maitrises d’ouvrages
• Rénovation• Réemploi• Économie circulaire
• Reconfiguration possible
300 kgeqCO2e /m²
Economie possible au traversla réutilisation de la structureexistante d’un bâtiment.
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LA RÉDUCTION DES VOLUMES DE BÉTON
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Une essentialisation de la matière à chaque étape de construction
Conception
Leviers techniques
Leviers architecturaux
• Design « léger »• Augmenter la compacité • Optimiser la géométrie, limiter les reprises de
charges
• Structures légères• Constructions mixtes• Bétons précontraints• Réduction du surdimensionnement
Maitrises d’œuvres
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LA RÉDUCTION DES VOLUMES DE BÉTON
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Une essentialisation de la matière à chaque étape de construction
Exécution
Méthode de construction
Optimisation de la matière
• Optimisation des dimensionnements• Optimisation des toupies• Réduction des déchets de chantier
• Préfabrication, construction hors-site avec utilisation de béton allégé en carbone
Entreprises
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Brief Filière BétonLes messages clés
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La réduction de l’intensité carbone du ciment et du béton
Les trajectoires 2030 et 2050
Le béton : définition et enjeux
La réduction des volumes
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LA RÉDUCTION DE L’INTENSITÉ CARBONE DU CIMENT ET DU BÉTON
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Les bétons allégés en carbone
* Classes d’exposition :XC1 : parties de bâtiment à l'abri de la pluie ; planchers, dalles et voiles protégés de la pluieXF1 : parties de bâtiment soumises à un gel faible ou modéré, avec pas ou peu de salage ; voiles extérieurs
C25/30 définit une classe de compression suivant la norme NF EN 206/CN
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LA RÉDUCTION DE L’INTENSITÉ CARBONE DU CIMENT ET DU BÉTON
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Coût de matière et
coût de main d’œuvre
Adaptation selon les
éléments de structure
Ingénierie et Conduite de
travaux renforcées
€?
Les enjeux opérationnels des bétons allégés en carbone
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LA RÉDUCTION DE L’INTENSITÉ CARBONE DU CIMENT ET DU BÉTON
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Les enjeux opérationnels des bétons allégés en carbone
Répartition des coûts
Béton coulé
Matière Matière + Mise en œuvre
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LA RÉDUCTION DE L’INTENSITÉ CARBONE DU CIMENT ET DU BÉTON
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Le béton « bas carbone »
Taxonomie Européenne
La notion de béton « bas carbone » n’est ni normée ni réglementée
«
»
Source: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32011D0278&from=EN
Ciment « vert »
CLINKER « vert » < 766 kgCO2e/t
< 498 kgCO2e/t
Taxonomie Européenne
Commission Européenne
Encourager la finance durable
Béton
~174 kgCO2e/m3
* équivalent CEMII, C25/30, ratio de 350kg
de ciment par m3 de béton
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Brief Filière BétonLes messages clés
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La réduction de l’intensité carbone du ciment et du béton
Les trajectoires 2030 et 2050
Le béton : définition et enjeux
La réduction des volumes
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LES TRAJECTOIRES 2030 ET 20504
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Trajectoires SNC et stratégie des acteurs
Plan de Transition Sectoriel de l’industrie cimentière, ADEME, 2020
Upgrading
Mix thermique
Taux de clinker
Incrémental
CSC
Baisse de la demande
Quels leviers ?
• Un défi technico-économique
• Un défi social
Rénovation des usines
Taux de substitution moyen de 95% dont 45% de biomasse
Baisse du taux de clinker moyen de 78% à 66%
Gamme de technologies
Captage et stockage géologique de CO2
(CSC)
Diviser à minima par
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LES TRAJECTOIRES 2030 ET 20504
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Trajectoires SNC et stratégie des acteurs
Plan de Transition Sectoriel de l’industrie cimentière, ADEME, 2020
les volumespour atteindre l’objectif de la
SNBC
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LES TRAJECTOIRES 2030 ET 20504
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3Intensité carbone d’un
béton millésimé SNBC 2030
135 kgCO2e/m3*
*Scénario iso volume
Trajectoires SNC et stratégie des acteurs
Quelle définition d’un béton
bas carbone ?
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Brief Filière BétonLes messages clés
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Message clé n°3 : Il n’existe pas de définition de béton dît « bas carbone ». A date, seuls certains ciments alternatifs innovants présentent une intensité carbone compatible SNBC. Les quantités de béton utilisées doivent fortement diminuer pour s’inscrire dans une trajectoire vertueuse.
Message clé n°4 : L’enjeu des laitiers n’est pas que la comptabilité carbone. Cette solution présente des enjeux de disponibilité et pérennité.
Message clé n°1 : La transition environnementale reposera sur la frugalité, sur l’association de bouquets de matériaux en combinant leurs atouts et sur l’innovation.
Message clé n°2 :L’avenir de la filière repose sur un travail d’équipe pour diminuer les quantités de béton (m3) ET l’intensité carbone des bétons (kgCO2/m3)
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BRIEF FILIÈRE BÉTON
LES TRAJECTOIRES 2030 ET 20504
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Brief Filière BétonLes messages clés
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BOOK INNOVATIONFilière Béton
Le Hub des prescripteurs bas carbone
BOOK INNOVATION
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Appel à innovation
Filière Béton
Book innovation
Analyse du Hub des
prescripteurs bas carbone
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BOOK INNOVATION
Book innovation
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Géopolymères : • H-UKR, H-EVA /
HGCT
Mixité des matériaux :• Plancher bois béton
hors-site / GA
Recyclage et valorisation :• Granudem / Poullard• Le Fossilisateur /
Néolithe
Réduction de la matière :• Structures alvéolaires à
variation de densité / Modulatio
• Béton bas carbone / 3D Béton
RÉDUIRE L’INTENSITÉOPTIMISER LES VOLUMES1 2 3 CONSEIL
Expertise :• Lowcarbotys /
CERIB
Ciment avec composés additionnels : • FUTURECEM™/ CCB
France• 2170• Bi-addition / Colas
Stockage : • CarbonCure
Ciment alternatif : • Lignoroc / CCB
• Innovations avec prototype réalisé dans un environnement opérationnel
• Innovations sans démonstrateur
BOOK INNOVATION
BÉTON
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Appel à innovationRésultats
Plancher bois béton hors-site
OPTIMISER LES VOLUMESMixité des matériaux
RÉDUIRE L’INTENSITÉGéopolymères
Ciments alternatifs sans clinker
BOOK INNOVATION
BÉTON
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Appel à innovationRésultats
Plancher bois béton hors-site
OPTIMISER LES VOLUMESMixité des matériaux
David ELBELDirecteur Technique Solutions Bas Carbone chez GA Smart Building
#weBuildforLifeNous concevons et réalisons des bâtiments
durables et intelligents qui feront la ville de demain.
Notre engagement est d’avoir un impact positif
sur l’environnement, la ville et la vie.
Atom Wood, le plancher bois béton hors-site, GA Smart Building
Atom Wood, le plancher bois béton hors-site, GA Smart Building
BOOK INNOVATION
BÉTON BAS CARBONE
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Appel à innovationRésultats
David GUGLIELMETTI Directeur du développement chez HOFFMANN GREEN CEMENT TECHNOLOGIES
RÉDUIRE L’INTENSITÉGéopolymères
Ciments alternatifs sans clinker
Soutenu par :
Et si on créait les nouveaux ciments…
Superficie totale de
60 000 m²
Zéro déchet
3 trackers solaires(25% de la consommation
énergétique du site)
Capacité de production :
50 000 t/an
Pas de four, pas de cheminée
48 silos
16 km de câbles
et 400 connexions
réseaux
1 laboratoire
+ 200 automates
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Un site de production opérationnel en 18 mois et duplicable à l’échelle industrielle
Un site de production 4.0 et des technologies disruptives pour produire des ciments « nouvelle génération »
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Une réponse concrète, dés aujourd’hui, pour atteindre la neutralité carbone
RÉDUIRE
l’empreinte carbone
0% clinker
PRÉSERVER
les ressources naturelles
Zéro tonne extraite en
carrière.
Co-produits
DYNAMISER
l’économie locale
et circulaire
100% fabrication locale
⚫Pas de
four
⚫Pas de
carrière
⚫Pas de
clinker
Ciment : 188 kg CO2 / T
Béton : 80 kg CO2 / m3
Une réalité déjà sur les chantiers Béton prêt à l’emploi
Préfabrication
Bâtiments et Travaux publics
Promoteurs
Techniques
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Brief Filière BétonBook innovation
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Book innovation
Brief Filière BétonLes messages clés
https://www.ifpeb.fr/hub-prescripteurs-bas-carbone/
Documents disponibles sur notre site internet :
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50
Maitrises d’ouvrages
Maitrises d’œuvres
Depuis septembre 2020 :
Initiée en 2019 :
Une quinzaine de membres
Une trentaine de membres
DES OUTILS DE PRESCRIPTION DU BAS CARBONE
Outil Observatoire E+C-et Outil Matériaux
DEUX COMMUNAUTÉS
Briefs techniques& innovations
Des messages clés pour comprendre et
s’acculturer aux enjeux du carbone
Brief de filière Béton (version intégrale)
UN « CAMP D’ENTRAINEMENT » POUR LA RE2020
Ateliers de partage ettravaux collaboratifs
Partager les bonnes pratiques, comprendre l’équation coût carbone et anticiper les ruptures, des programmes performanciels…
Briefs de filières
Prochain brief sur les biosourcés !
Book Innovation
Contactez nous pour plus
d’informations :
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