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L’acier de construction : combien de CO2 ?

L’acier de construction : combien de CO2 ?

janvier 25th, 2011 // 9:00 @ V.CAU

L’acier est un matériaux essentiel à la construction, que ce soit incorporé au béton (le béton armé) ou utilisé seul de manière structurelle : poteaux, poutre, charpente. Des quantités importantes sont mise en œuvre sur les chantiers de construction. Pour un chantier « classique » (structure béton armé) on peut grossièrement estimer que la phase gros œuvre met en place entre 35 et 50kg/m3 de béton. Pour un chantier de taille moyenne, un collège, un EHPAD, un immeuble…c’est facilement 2000 à 3000m3 de béton mis en œuvre soit une centaine de tonnes d’acier (uniquement pour le gros œuvre).

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Tas de ferrailles dans l’une des installations de Central European Waste Management, L’Autriche

Une propriété remarquable de l’acier est son recyclage. La propriété magnétique des profilés métalliques, ronds à béton, ou toute autre pièce métallique facilite le recyclage . Le matériaux gardant ses caractéristiques intrinsèque, la construction se nourrit d’acier recyclé. Pour la production d’acier, l’industrie utilise des hauts fourneaux qui permettent d’enrichir à l’aide de coke le minerai de fer. Pour le recyclage, les matériaux (ferrailles compactées) sont fondues dans des fours électriques. Ces derniers sont relativement moins gourmand en énergie que le procédé de production initial par les hauts fourneaux (0.4 tonnes de CO2 par tonnes d’acier produit, pour 2 tonnes pour la production par hauts fourneaux). Le  recyclage permet de valoriser 90% des produits récupérés. Pour 1 tonne produite par hauts fourneaux, c’est 10 tonnes qui seront en fait réutilisées. Les aciers de constructions, ronds à béton, treillis, profilés sont majoritairement issus de la filière recyclage.

Le guide des facteurs d’émission de l’ADEME donne un facteur d’émission :  de 870kg éq. C/tonne pour l’acier de première fonte (réalisé entièrement à partir de minerais de fer et de hauts fourneaux) et de 300kg éq. C/tonne pour de l’acier totalement recyclé. La « world steel association » a réalisé une analyse de cycle de vie « cradle to gate, including recycling » sur les « global rebar », c’est à dire une ACV « du berceau à la porte de l’usine » pour les aciers de construction (ronds à béton, treillis soudés). Cette étude donne 215kg éq. C/tonne avec un taux de recyclage de 100%. En ajoutant les émissions du transport de l’usine au chantier, on estime l’impact de l’acier de construction à 227kg éq.C/tonne. Nous retenons cette valeur pour les Bilan Carbone(r) chantier.

Pour notre chantier, nécessitant 100 tonnes d’acier pour le gros œuvre (exemple)

Les émissions de l’acier représentent 21.5 tonnes de carbone (soit 78 tonnes de CO2).

Les 2500 m3 de béton représentent eux : 160 tonnes de carbone (ou 586 tonne de CO2), soit 7 fois plus que l’acier.

Et (à la grosse louche), un chantier de 2500m3 de béton c’est environ : 450 tonnes de carbone (1650 tonnes de CO2)

répartition acier béton sur total

répartition acier béton sur total du gros oeuvre

part des émissions de l'acier dans un chantier


Category : Bilan carbone chantier &Materiaux btp

4 Comments → “L’acier de construction : combien de CO2 ?”

  1. [...] l’acier de ferraillage annoncé à 588 kg éq. C/tonne, là ou je trouve :227 kg éq.C/tonne (voir l’article sur l’acier, ici) y aurait-il 361 kg éq. C par tonne  uniquement nécessaires à la mise en œuvre ?… [...]

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  2. olivier Carles

    5 années il y a

    Une remarque :

    Il me semble qu’en Europe on a globalement 50% d’acier neuf et 50% d’acier recyclé, avec une utilisation du gisement « ferraille » déjà largement exploité.
    D’autre part, si en Europe, on utilise de la ferraille pour les fers à béton et de la première fonte pour l’acier plat (autmobile, emballage…), j’ai également entendu que de l’autre coté de la planète, on procédait souvent à l’inverse. Il s’agit donc d’une circonstance de marché et non pas d’un motif technologique qui permet au BTP de profiter d’acier low CO2.

    Or on travail de plus en plus à l’échelle mondiale pour l’acier. A minima, le minerai traverse allégrement tous les océans, et à terme, quotas oblige, la première fonte disparaitra de l’europe, et nos importations de « première fonte » augmenterons.

    Finalement, après avoir réalisé qq Bilan Carbone « construction » en prenant de l’acier recyclé comme vous le suggérez (300 kgeC/tonne), je prend dorénavant du 50-50%, soit 600 kgeC/tonne. Ca me semble plus fair play.

    Enfin, je pense que la réflexion pourrait plutôt s’orienter sur l’usage qu’il est fait de l’acier (plutôt que son origine) pour y accorder un contenu carbone.

    Pour la faire courte : si on tient compte de durées d’immobilisation de l’acier aussi variable que :
    -boite de conserve : 1 ans
    -voiture : 15 ans
    -fer à béton dans immeuble : 50 ans
    -profilé divers utilisés pour les parois moulées et tunnel : > 200 ans (avant d’avoir les crocs suffisamment affutés pour aller démolir les maçonneries du métro parisien pour récupérer l’acier qui dort derrière, il va falloir du temps),

    il me semble que nous devrions réfléchir à pondérer les émissions par usages.
    Celui qui soustrait à l’humanité de l’acier pour des siècles (même issue de ferraille – donc low carbone) ne pose pas le même geste que celui qui l’emprunte pour quelques mois avant de le restituer avec une filière qui ne produit pas de CO2.

    Reste à trouver la bonne équation.

    Cordialement.
    olivier Carles

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  3. Etienne LACROIX

    5 années il y a

    Pour avoir travaillé dans le domaine de la fabrication de l’acier, je confirme ce qui est dit dans l’article et je précise, pour Olivier Carles, que le choix est bien un choix technologique :
    - les usines de produits longs (barres) ne peuvent pas sortir les mêmes quantités de produits que les usines de produits longs : avec une filière ferrailles, le four électrique alimente 1 ou 2 laminoirs et tous les équipements fonctionnent à pleine capacité (autant que possible)
    - avec un haut-fourneau, vous fabriquez des gros tonnages et donc les produits plats; vous pouvez aussi fabriquer des produits de section importante comme les rails, des grosses poutres.. Mais il vous faut des laminoirs qui sortent beaucoup de tonnes de produits.

    Donc, en principe, il y a peu de chance de trouver du rond à béton (produit plutôt bas de gamme par rapport à des aciers pour l’automobile par exemple et produit de faible section) issu d’un haut-fourneau.

    Une précision sur les ferrailles : les haut-fourneaux utilisent souvent des ferrailles en complément de la fonte issue du haut-fourneau, et l’acier de haut-fourneau peut contenir de 10 à 30 % de ferrailles, ce taux variant suivant le cours de la ferraille et d’une usine à l’autre.

    Enfin, concernant l’acier issu d’autres pays, s’il s’agit d’acier issu de la filière ferrailles, la plus grosse consommation d’énergie se fait au four électrique…avec de l’électricité. Or les facteurs d’émission varient fortement d’un pays à l’autre, nos voisin allemands (au hasard) utilisant de l’électricité issue du charbon alors que l’acier venant (au hasard) de France aura utilisé de l’électricité à bien moindre contenu en CO2.

    En pratique, je ne sais pas d’où viennent maintenant les ronds à béton utilisés en France.

    Blog très intéressant.

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