PROJET CPP – AEI. MORFEO

Mortiers et bétons fonctionnels issus de l’activation alcaline de scories d’arc électrique

Ce secteur utilise principalement le ciment Portland, composant de base du béton conventionnel et matériau ayant un impact environnemental important. Le ciment Portland est la deuxième source d’émissions de dioxyde de carbone dans le monde, représentant 4 à 7 % des émissions mondiales de CO2. Il est également très gourmand en ressources, avec plus de 400 millions de tonnes de matériaux utilisés chaque année pour sa fabrication.

À cet égard, le développement de ciments et de matériaux alternatifs à faible teneur en carbone est considéré comme l’une des principales solutions pour réduire les émissions de CO2. Dans ce contexte, les matériaux activés alcalinement (AAM) sont considérés comme l’un des meilleurs candidats pour remplacer les matériaux à base de ciment conventionnel en raison de la possibilité de les fabriquer à partir d’une grande variété de sous-produits industriels et de déchets4 comme précurseurs. Toutefois, seule l’activation alcaline des cendres volantes (Fly ash, FA) et des scories de haut fourneau (Blast furnace slag, BFS) est consolidée à ce jour en raison de leur disponibilité, de leur coût et de leur composition chimique. Cependant, la disponibilité de ces deux déchets diminue progressivement, car les processus qui les génèrent sont remplacés par d’autres plus efficaces et plus durables.

Issu du besoin de rechercher de nouveaux précurseurs, le projet MORFEO est né — un projet constitué d’un consortium de trois entreprises (TESELA, CELSA OPCO et EXTRACO) et d’un centre technologique (CETIM). Ce projet vise à évaluer le potentiel des scories sidérurgiques (Furnace slags, FS) générées dans les fours à arc électrique (Electric Arc Furnaces, EAF) en tant que ressource secondaire pour la production de mortiers et bétons activés alcalinement, dotés de fonctionnalités spécifiques à haute valeur ajoutée.
Bien que les FS ne soient pas encore consolidées comme précurseur et que seules des études scientifiques à petite échelle existent, leur recherche est cruciale, car la technologie EAF suscite un intérêt croissant et tend à remplacer la technologie des hauts fourneaux. En Espagne, on estime la production annuelle de FS à 1 500 000 tonnes.
Dans ce contexte, MORFEO approfondira la recherche sur l’activation alcaline des FS, en employant en outre des outils disruptifs et innovants tels que l’intelligence artificielle pour la prédiction théorique des mortiers et bétons développés. Le projet s’orientera vers des applications isolantes, réfractaires et poreuses, afin de tirer parti des propriétés physico-chimiques distinctives et hautement prometteuses des FS.
Enfin, le projet prévoit une phase finale au cours de laquelle la faisabilité technique et environnementale sera analysée grâce à la conception, la mise en œuvre, le suivi et l’analyse du cycle de vie (ACV) d’essais de démonstration en environnements réels, démontrant la viabilité des solutions générées et confirmant ainsi l’engagement de MORFEO en faveur de la durabilité et de la numérisation du secteur.