Si l’industrie cimentière était un pays aux Jeux olympiques, elle aurait la médaille de bronze des émetteurs de dioxyde de carbone (CO2), avec 7 à 8 % des émissions mondiales. Chaque année, le ciment génère à lui seul plus de CO2 que l’aviation, le transport maritime et le transport routier longue distance réunis. Plus de 71 % du CO2 de la production de ciment ont été émis depuis 1990 et les émissions ont plus que doublé entre 2000 et 2020 (figure 1). Or la décroissance n’est pas prévue : la demande de ciment devrait encore augmenter de 45 % d’ici 2050 – surtout dans les pays du Sud global, qui imitent le modèle développementiste promu par le Nord global depuis 19452 – c’est-à-dire qu’il met de côté d’autres effets que ce cadre ne pense même pas, à savoir les dégâts de l’extractivisme, la dépossession de techniques de construction, les poussières qui affectent les travailleurs et le voisinage des usines, etc.
Lutter contre la raison chimique
Posons l’équation. Une tonne de ciment Portland, la norme mondiale dominante, requiert 1,3 tonne (t) de calcaire et 200 kg d’argile. La production est relativement simple : ces matières sont concassées et broyées puis mélangées dans un four rotatif à 1 450 °C pour obtenir du clinker. Celui-ci est l’ingrédient clé puisqu’il confère au ciment les propriétés de liant hydraulique, c’est-à-dire qui durcit au contact de l’eau. Le clinker est à son tour broyé avec du gypse et quelques additifs pour donner le ciment (figure 2). Du fait de la centralité du four, mais également des concasseurs, séchoirs et broyeurs, cette industrie est très énergivore.
Au début du xxe siècle, les cimentiers abandonnent l’énergie hydraulique, longtemps dominante chez les chaufourniers et jugée trop irrégulière, pour le charbon2… mais ce gain est aussitôt annulé du fait de la hausse absolue de la production. Les conclusions de la littérature qui célèbre ces améliorations peuvent donc être lues en sens inverse : malgré ces perfectionnements, les émissions augmentent globalement
Le technosolutionnisme échoue face à l’effet rebond : ces mutations techniques font bien baisser les émissions relatives de CO2… mais ce gain est aussitôt annulé du fait de la hausse absolue de la production.
Cependant, contrairement à d’autres secteurs industriels, le problème des émissions du ciment ne vient pas d’abord de l’énergie nécessaire au processus de fabrication, ni du charbon qui domine largement au niveau mondial, mais de la chimie. En France, la consommation énergétique totale ne représente aujourd’hui qu’un tiers des émissions de l’industrie cimentière. Le reste vient du phénomène de « décarbonatation ». La fabrication du clinker passe en effet par la décomposition du carbonate de calcium (CaCO3) en chaux vive (CaO) et en CO2. Malgré la recherche acharnée d’économies d’énergie depuis le xixe siècle, la fabrication d’une tonne de ciment en France relâche toujours au minimum 600 kg d’équivalent CO22. Dans le monde, la moyenne mondiale serait de 860 kg par tonne, dont 530 kg pour le clinker. Résoudre cette équation revient à lutter contre les lois de la chimie – un exercice vain. Toute la propagande des multinationales est donc parfaitement cynique. C’est le cas lorsque Lafarge célèbre l’utilisation de 9 % de déchets dans son mix énergétique mondial en 2010 (contre 1,9 % en 1990
Retour de la raison chimique
Depuis peu, quelques recherches nuancent ce sombre panorama. En effet, la chimie intervient une seconde fois lors du processus de « carbonatation » : exposés à l’atmosphère, les produits à base de ciment absorbent du CO2 tout au long de leur durée de vie. Jusqu’à un quart du CO2 émis lors de la production de ciment peut être réabsorbé tout au long de la vie d’un bâtiment et de la phase de récupération2 par le béton, le mortier, les déchets de construction et la poussière de four. La domination du mortier (58,5 % du total) s’explique par son usage en tant que matériau de décoration des bâtiments : faible épaisseur et grande surface exposée.
Le béton armé carbonaté va inévitablement se décomposer en ses parties constituantes. La majorité du bâti construit après 1945 n’existera plus dans moins d’un siècle.
Mais la nuance est un trompe-l’œil. En effet, la carbonatation transforme l’équilibre chimique de la microstructure interne du béton qui entoure l’armature en acier, ce qui permet à l’armature de rouiller, de se dilater et de fissurer le béton. Une fois fissurés, l’acier et le béton ne peuvent plus fonctionner ensemble comme un seul matériau de construction. Si n’importe quelle structure peut s’effondrer, la carbonatation est particulièrement néfaste pour le béton armé exposé à une humidité élevée. En 1928, dans un journal scientifique japonais, une équation décrit pour la première fois le temps de vie d’un béton armé qui subit une carbonatation – en reliant la durée de vie à la distance entre l’acier et l’air extérieur2 (4 % environ). Sans craindre la contradiction, les études jugent que la démolition constitue un levier crucial pour augmenter l’absorption de CO2 du béton dans son cycle de vie complet2 atmosphérique pendant une longue durée. En résumé : le bâti en béton absorbe du CO2, qui le fragilise jusqu’à le fissurer et le démolir ; le béton concassé, bien étalé, contribue à améliorer le bilan CO2. L’obsolescence comme outil pour absorber les émissions. On a connu lueur plus prometteuse.
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Ciment de laitier
Face à une telle impasse, le greenwashing patauge un peu. Une idée prototypique du capitalisme néolibéral consiste… à délocaliser la production de clinker. Ainsi, la production baisse en France et les importations ont été multipliées par cinq entre 2013 et 2018sic] les émissions de CO2 par rapport au ciment traditionnel, le ciment vert sera « fabriqué à partir de coproduits issus de l’industrie qui sont recyclés, préservant ainsi les ressources naturelles
Dans l’ensemble, outre le calcaire en poudre, le ciment vert est donc composé de ciment mélangé à du laitier de haut-fourneau.
Un détour technique est ici nécessaire pour saisir la robustesse de cette solution. Les laitiers sont issus des différentes étapes de la production d’acier. Dans la filière classique, chaque étape génère du laitier : laitier de haut-fourneau lors de la production de fonte, laitier d’aciérie de conversion lors de la transformation de la fonte en aciere siècle, un haut-fourneau qui produisait 42 t de fer par jour engendrait en même temps 67 t de laitier. Dans les années 1960-1970, une tonne de fonte générait nécessairement une tonne de laitier (ou 850 kg en 1974) si le minerai était pauvre, et 300 kg si le minerai était riche.
Reconstruire en laitier
Les laitiers inquiètent rapidement le secteur sidérurgique non pas pour des questions de pollution, mais parce que les terrils qu’ils créent et alimentent, appelés crassiers, encombrent le voisinage des usines. À la suite d’innombrables recherches et expériences, les propriétés et atouts du laitier granulé sont mis en évidence en Allemagne en 1861e siècle, l’industrie du ciment de laitier est née
Dans les années 1920, il existe une chambre syndicale des fabricants de ciment de laitier en France. Les premiers ciments au laitier ne figurent dans les cahiers des charges qu’à partir de 1928 et apparaissent dans les normes de construction seulement en 1934. Un premier pic de consommation de 600 000 t de laitier par les cimenteries est atteint en 1932. Outre le ciment, les deux tiers du laitier sont utilisés dans les travaux publics : ballast, pavés, briques, etc.
Cette histoire prend de l’ampleur après la seconde guerre mondiale puisque l’État promeut ce déchet pour la reconstruction du pays. Alors que la production de ciment avoisine les 3 millions de tonnes (Mt) en 1946 (dont 17 % à partir de laitier), le plan Monnet recommande le développement rapide et massif de l’emploi du ciment de fer (avec un objectif de 37 % de la production de ciment en 1950) et préconise d’adapter « immédiatement les cimenteries à la fabrication du ciment de fer et les usines sidérurgiques à la fabrication de laitier granulé
Cette ambition persiste dans les plans suivants et s’étend à de nouvelles matières. La propriété hydraulique d’un autre liant est découverte dans les années 1950 : les cendres volantes, résidus de la combustion du charbon dans les foyers des centrales thermiques. Celles appartenant aux Houillères consomment à cette époque quotidiennement 1 500 à 2 000 t de charbon et recueillent 600 à 800 t de résiduse Plan (1958-1961), toujours soucieux d’économiser l’énergie et de désencombrer les sites industriels de leurs résidus, préconise d’incorporer « une proportion accrue de ciment de laitier ou de cendres volantes
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Du gris au gris (circulaire)
À quelques détails techniques près, le ciment vert actuel existe depuis… 140 ans. Déjà massive dans l’entre-deux-guerres, l’utilisation de résidus dans les cimenteries grandit pendant le fordisme. En France, plus de 127,5 Mt de laitier granulé (et 100 Mt de laitier cristallisé) ont été valorisées entre 1948 et 1975, et 50 Mt de cendres volantes entre 1956 et 1980. Il y en a partout dans les travaux publics, des barrages aux pistes d’envol de l’Organisation du traité de l’Atlantique Nord (OTAN), en passant par des circuits automobiles et les routes. Le seul réseau routier aurait consommé 12 Mt de laitiers de tous types en 1975. Du fait de la désindustrialisation, des délocalisations de hauts-fourneaux (désormais situés à Fos-sur-Mer et Dunkerque) et de l’importation de minerai riche en fer, qui génère moins de résidus, la valorisation de laitier granulé décroît de 8,3 Mt en 1974 à 2,5 Mt en 2018 (soit le niveau de 1961). Le même constat vaut pour les cendres, du fait du programme nucléaire et des fermetures des centrales thermiques : moins de 1 Mt aujourd’hui, contre 3 Mt en 1972
À quelques détails techniques près, le ciment vert actuel existe depuis… 140 ans.
Surtout, et ce fait historique est essentiel, l’utilisation massive de ciment de laitier n’a pas fait baisser la production de ciment classique (ni les émissions de CO2 du secteur) : en valeur absolue, les deux courbes ne cessent d’augmenter jusqu’en 1974 (figure 5). Autrement dit, les politiques volontaristes actuelles font moins bien que les logiques industrielles des « Trente Ravageuses
Si ce ciment de laitier est un symbole de l’économie circulaire, alors cette circularité est très ancienne et inutile pour réduire le CO2 ou d’autres pollutions. La raison est logique : ce ciment vert dépend de secteurs bien gris. Il n’est labélisé vert que parce que l’émission de 1,8 t de CO2 pour chaque tonne de fonte produite n’est pas comptabiliséein fine sur le maintien des activités des centrales à charbon et les hauts-fourneaux. Ajoutons que si le taux de laitiers et cendres volantes pouvait techniquement augmenter de 15 à 30 %, la quasi-totalité de ces liants est aujourd’hui déjà valorisée dans les cimenteries. En d’autres termes, la ressource manque… et manquera pour les pays qui ferment leurs centrales à charbon et baissent leur production sidérurgique2.
La transition du secteur, avec la vieille recette du laitier ou des cendres, repose in fine sur le maintien des activités des centrales à charbon et les hauts-fourneaux.
C’est une évidence : à moins d’importer la totalité du clinker, la Stratégie nationale bas-carbone (SNBC) pour atteindre la neutralité carbone en 2050, qui prévoit une baisse de 81 % des émissions de gaz à effet de serre, est inatteignable pour l’industrie cimentière. On s’épuise à révéler les mascarades du greenwashing, qu’il soit colporté par des pouvoirs publics ou privés, alors même que la solution saute aux yeux : baisser drastiquement la production de ciment et les constructions neuves en général. Plus que son empreinte carbone par tonne, d’ailleurs plus faible que certains métaux ou briques, c’est la quantité absolue produite dans le monde qui est insoutenable
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Ce texte a d’abord été publié sur le site du Vocabulaire critique et spéculatif des transitions.
L’image de Une est une photo d’une action des Soulèvements de la terre contre le cimentier Lafarge.
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