Les chercheurs de l’université Flinders University ont fait un pas important vers la durabilité dans le secteur de la construction en utilisant du β-spodumène délithié (DβS), un déchet minier issu du processus de raffinage du lithium, comme ingrédient essentiel à la fabrication de béton écologique. Selon les études menées par l’université australienne, l’incorporation de ce sous-produit dans les géopolymères améliore non seulement la résistance et la durabilité du béton, mais contribue également à réduire l’impact environnemental généré par l’utilisation de matériaux traditionnels dans l’industrie.
Caractéristiques et avantages du DβS dans le béton
L’équipe dirigée par le Dr Aliakbar Gholampour de la Faculté des sciences et de l’ingénierie de l’université Flinders a démontré que le DβS, grâce à ses propriétés pouzzolaniques, est adapté à l’intégration dans les liants géopolymères.
En menant des études sur le comportement microstructural du matériau et en expérimentant différentes proportions d’activateurs alcalins, les spécialistes ont identifié les paramètres optimaux qui permettent de maximiser à la fois la durabilité et la qualité du béton produit à partir de ce déchet.
L’un des aspects remarquables du DβS est sa capacité à augmenter à la fois les performances mécaniques et la résilience à long terme du béton. Ces résultats, compilés et publiés par l’université Flinders, offrent une alternative tangible pour la gestion des déchets industriels issus de l’exploitation minière.
Le DβS, auparavant considéré comme un déchet problématique en raison de son accumulation croissante et de son potentiel de contamination des sols et des eaux souterraines, est désormais présenté comme une ressource précieuse pour le secteur de la construction, comme le montrent les résultats de la recherche.
Impact environnemental et applications dans l’industrie
L’impact environnemental de cette innovation est important à l’échelle mondiale. Chaque année, environ 25 milliards de tonnes de béton conventionnel sont produites, ce qui représente près de 30 % de la consommation des ressources naturelles non renouvelables et contribue à environ 8 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre.
L’intégration du DβS en tant que substitut partiel des matériaux traditionnels dans le béton réduit considérablement la demande en ressources vierges et la quantité de déchets industriels envoyés dans les décharges, tout en diminuant les émissions associées à la production de ciment.
Le Dr Gholampour a souligné les avantages environnementaux et techniques du processus : « Cette approche améliore non seulement les propriétés mécaniques et la durabilité du béton géopolymère, mais elle répond également à une préoccupation environnementale croissante en détournant le DβS des décharges », selon les déclarations recueillies par l’université Flinders.
Ces applications, qui vont au-delà de la simple réutilisation des déchets, favorisent une économie circulaire dans les secteurs minier et de la construction, car la prévention du dépôt et de l’accumulation de déchets industriels contribue directement à éviter la pollution environnementale.
Le spécialiste a ajouté que la réutilisation du DβS « offre une solution durable qui réduira les déchets industriels, préviendra la pollution des sols et des eaux souterraines et soutiendra les pratiques d’économie circulaire dans les secteurs minier et de la construction ».
Recherche collaborative et perspectives d’avenir
Le contexte de la recherche est international et multidisciplinaire. Outre le groupe de l’université Flinders, des experts de l’université de Melbourne ainsi que des chercheurs du Vietnam, de Corée et d’Algérie ont participé à cette recherche.
Les résultats ont été publiés dans des revues scientifiques spécialisées telles que Materials and Structures et Journal of Materials in Civil Engineering, confirmant la pertinence du projet. L’équipe continue d’explorer d’autres solutions innovantes, telles que l’incorporation de fibres synthétiques ou l’utilisation de technologies d’impression 3D pour optimiser les propriétés des bétons écologiques, et étudie l’application de modèles avancés d’apprentissage automatique pour prévoir les performances de nouveaux matériaux durables.
Pour l’avenir, l’université Flinders prévoit d’approfondir l’optimisation des mélanges et l’analyse du cycle de vie des bétons géopolymères développés avec le DβS. L’objectif est de faciliter leur adoption à grande échelle dans l’industrie et de favoriser la transition vers des systèmes de construction plus durables et plus résilients.
La réutilisation des déchets miniers tels que le DβS diminue l’impact environnemental, réduit la consommation de ressources et ouvre la voie à des bétons plus performants et plus adaptables, en phase avec les besoins actuels de la construction, conclut l’université Flinders.
