brief filière béton & book innovation

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1 Brief Filière béton & Book innovation Webinaire du 8 décembre 2020

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Page 1: Brief Filière béton & Book innovation

1

Brief Filière béton& Book innovation

Webinaire du 8 décembre 2020

Page 2: Brief Filière béton & Book innovation

2

Mot d’accueil

Brief FilièreBéton

Les messages clés

Le Hub des prescripteurs bas carbone

Page 3: Brief Filière béton & Book innovation

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

1

2

3

4

5

Page 4: Brief Filière béton & Book innovation

4

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 !

«

»

Page 5: Brief Filière béton & Book innovation

5

Des outils 1 2 Des études collectives

Des messages clés

Page 6: Brief Filière béton & Book innovation

6

Page 7: Brief Filière béton & Book innovation

7

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

Page 8: Brief Filière béton & Book innovation

8

Brief Filière BétonLes messages clés

1

2

3

4

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

Page 9: Brief Filière béton & Book innovation

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1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LE BÉTON:

DÉFINITION ET ENJEUX

2

3

4

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)

Page 10: Brief Filière béton & Book innovation

10

1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LE BÉTON:

DÉFINITION ET ENJEUX

2

3

4

L’intensité carbone: origine

Béton courant (à base de ciment Portland)

Page 11: Brief Filière béton & Book innovation

11

1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LE BÉTON:

DÉFINITION ET ENJEUX

2

3

4

L’intensité carbone du béton

Page 12: Brief Filière béton & Book innovation

12

1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LE BÉTON:

DÉFINITION ET ENJEUX

2

3

4

Cartographie des ciments

Page 13: Brief Filière béton & Book innovation

13

1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LE BÉTON:

DÉFINITION ET ENJEUX

2

3

4

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

Page 14: Brief Filière béton & Book innovation

14

1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LE BÉTON:

DÉFINITION ET ENJEUX

2

3

4

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

Page 15: Brief Filière béton & Book innovation

15

1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LE BÉTON:

DÉFINITION ET ENJEUX

2

3

4

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.

Page 16: Brief Filière béton & Book innovation

16

1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LE BÉTON:

DÉFINITION ET ENJEUX

2

3

4

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

Page 17: Brief Filière béton & Book innovation

17

1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LE BÉTON:

DÉFINITION ET ENJEUX

2

3

4

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

Page 18: Brief Filière béton & Book innovation

18

Brief Filière BétonLes messages clés

1

2

3

4

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

Page 19: Brief Filière béton & Book innovation

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1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LA RÉDUCTION DES VOLUMES DE BÉTON

2

3

4

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

Page 20: Brief Filière béton & Book innovation

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1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LA RÉDUCTION DES VOLUMES DE BÉTON

2

3

4

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.

Page 21: Brief Filière béton & Book innovation

21

1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LA RÉDUCTION DES VOLUMES DE BÉTON

2

3

4

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

Page 22: Brief Filière béton & Book innovation

22

1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LA RÉDUCTION DES VOLUMES DE BÉTON

2

3

4

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

Page 23: Brief Filière béton & Book innovation

23

Brief Filière BétonLes messages clés

1

2

3

4

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

Page 24: Brief Filière béton & Book innovation

24

1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LA RÉDUCTION DE L’INTENSITÉ CARBONE DU CIMENT ET DU BÉTON

3

4

2

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

Page 25: Brief Filière béton & Book innovation

25

1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LA RÉDUCTION DE L’INTENSITÉ CARBONE DU CIMENT ET DU BÉTON

3

4

2

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

Page 26: Brief Filière béton & Book innovation

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1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LA RÉDUCTION DE L’INTENSITÉ CARBONE DU CIMENT ET DU BÉTON

3

4

2

Les enjeux opérationnels des bétons allégés en carbone

Répartition des coûts

Béton coulé

Matière Matière + Mise en œuvre

Page 27: Brief Filière béton & Book innovation

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1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LA RÉDUCTION DE L’INTENSITÉ CARBONE DU CIMENT ET DU BÉTON

3

4

2

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

Page 28: Brief Filière béton & Book innovation

28

Brief Filière BétonLes messages clés

1

2

3

4

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

Page 29: Brief Filière béton & Book innovation

29

1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LES TRAJECTOIRES 2030 ET 20504

2

3

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)

Page 30: Brief Filière béton & Book innovation

Diviser à minima par

30

1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LES TRAJECTOIRES 2030 ET 20504

2

3

Trajectoires SNC et stratégie des acteurs

Plan de Transition Sectoriel de l’industrie cimentière, ADEME, 2020

les volumespour atteindre l’objectif de la

SNBC

2

Page 31: Brief Filière béton & Book innovation

31

1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LES TRAJECTOIRES 2030 ET 20504

2

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 ?

Page 32: Brief Filière béton & Book innovation

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Brief Filière BétonLes messages clés

1

2

3

4

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)

Page 33: Brief Filière béton & Book innovation

33

1

BRIEF FILIÈRE BÉTON

LES TRAJECTOIRES 2030 ET 20504

2

3

Page 34: Brief Filière béton & Book innovation

34

Brief Filière BétonLes messages clés

?….

Page 35: Brief Filière béton & Book innovation

35

BOOK INNOVATIONFilière Béton

Le Hub des prescripteurs bas carbone

Page 36: Brief Filière béton & Book innovation

BOOK INNOVATION

36

Appel à innovation

Filière Béton

Book innovation

Analyse du Hub des

prescripteurs bas carbone

2

Page 37: Brief Filière béton & Book innovation

BOOK INNOVATION

Book innovation

37

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

Page 38: Brief Filière béton & Book innovation

BOOK INNOVATION

BÉTON

38

Appel à innovationRésultats

Plancher bois béton hors-site

OPTIMISER LES VOLUMESMixité des matériaux

RÉDUIRE L’INTENSITÉGéopolymères

Ciments alternatifs sans clinker

Page 39: Brief Filière béton & Book innovation

BOOK INNOVATION

BÉTON

39

Appel à innovationRésultats

Plancher bois béton hors-site

OPTIMISER LES VOLUMESMixité des matériaux

David ELBELDirecteur Technique Solutions Bas Carbone chez GA Smart Building

Page 40: Brief Filière béton & Book innovation

#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.

Page 41: Brief Filière béton & Book innovation

Atom Wood, le plancher bois béton hors-site, GA Smart Building

Page 42: Brief Filière béton & Book innovation

Atom Wood, le plancher bois béton hors-site, GA Smart Building

Page 43: Brief Filière béton & Book innovation

BOOK INNOVATION

BÉTON BAS CARBONE

43

Appel à innovationRésultats

David GUGLIELMETTI Directeur du développement chez HOFFMANN GREEN CEMENT TECHNOLOGIES

RÉDUIRE L’INTENSITÉGéopolymères

Ciments alternatifs sans clinker

Page 44: Brief Filière béton & Book innovation

Soutenu par :

Et si on créait les nouveaux ciments…

Page 45: Brief Filière béton & Book innovation

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

Page 45

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 »

Page 46: Brief Filière béton & Book innovation

Page 46

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

Page 47: Brief Filière béton & Book innovation

Une réalité déjà sur les chantiers Béton prêt à l’emploi

Préfabrication

Bâtiments et Travaux publics

Promoteurs

Techniques

Page 48: Brief Filière béton & Book innovation

48

Brief Filière BétonBook innovation

?….

Page 49: Brief Filière béton & Book innovation

49

Book innovation

Brief Filière BétonLes messages clés

https://www.ifpeb.fr/hub-prescripteurs-bas-carbone/

Documents disponibles sur notre site internet :

Page 50: Brief Filière béton & Book innovation

Rejoignez le HUB !

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 :

[email protected]