Soutenance mémoire
Le ciment est nécessaire à la fabrication du béton. En termes d’énergie nécessaire à sa production, le ciment se classe au troisième rang de tous les matériaux, devancé seulement par l’acier et l’aluminium. L’industrie cimentière est fortement émettrice de gaz à effet de serre (dioxyde de carbone CO2). La problématique des changements climatiques incite à rechercher tous les moyens de réduction des émissions de CO2 et l’amélioration des consommations énergétiques spécifiques qui doit se doubler d’une marche nouvelle de substitution des produits traditionnellement fabriqués (clinker) par des produits présentant des caractéristiques voisines.
Les émissions de CO2 de l’industrie du ciment
Selon certaines études, la fabrication d’une tonne de ciment génère environ une tonne de CO2. Il est responsable d’environ 5% des émissions de ce gaz sur la planète.
Pour les industries cimentaires, on distingue deux sortes d’émission :
– Les émissions provenant des besoins en énergie calorifique ;
– Les émissions provenant du procédé de fabrication du ciment.
A ces deux sources principales il faut ajouter les émissions dues au transport des matières premières et à la consommation d’électricité.
Les émissions énergétiques
Les émissions énergétiques représentent environ 40% des émissions totales d’une cimenterie. Elles sont dues aux combustions des combustibles fossiles pour la cuisson du clinker.
Efficacités énergétique et énergie de substitution
Depuis 1970, les pays développés ont adopté des politiques énergétiques dans le but d’améliorer l’efficacité énergétique dans les cimenteries. Pour valoriser les déchets qui pourraient de toute façon dégagés de CO2 lors de leur incinération, on les utilise pour substituer les combustibles fossiles. L’efficacité énergétique atteint ces maximums dans les pays les plus avancés. Au Japon, les émissions dues à l’énergie restent constante depuis 1990. Ainsi, les études d’impacts et les mesures d’atténuation se focalise surtout sur les émissions de procédé.
Les émissions de procédé
C’est le CO2 produit lors de la réaction de décarbonatation du carbonate de calcium , à une température environ 900 °C, pour donner du CaO.
Selon la réaction :
CaCO3 → CaO + CO2
Pour le ciment Portland, l’émission énergétique représente 0,28 tonne de CO2/ tonne de ciment. L’émission de procédé dégage 0,52 tonne de CO2 par tonne de ciment. Ce qui fait que le ciment Portland dégage environ 0,8 tonne de CO2 pour une tonne de ciment.
Afin de réduire les émissions de procédés, L’utilisation de résidus industriels récupérés et recyclés, et les gisements de ressources naturelles, comme produits de remplacement partiel du ciment Portland dans le béton, permet de réduire les émissions des gaz à effet de serre et se traduit par la fabrication d’un béton non polluant et durable sur le plan environnementale.
Impacts environnementaux et mesures d’atténuation
Actuellement la dégradation de la couche d’ozone et le réchauffement climatique entrainent la dégradation des ressources naturelles ainsi que l’écosystème de Madagascar.
Effet de serre et réchauffement climatique
Les rayons solaires sont convertis en chaleur au contact de la terre. Une partie de chaleurs est renvoyée vers l’espace sous forme de radiation infra rouge. Certains gaz comme le CO2 ne laissent pas passer ces radiations et les renvoient vers la terre. La chaleur est donc piégée comme dans une serre par ces gaz, d’où « effet de serre ». Si la température de l’atmosphère augmente à cause de cet effet de serre, il s’en suivra une augmentation de la température moyenne de la planète.
Etude d’impact environnemental (EIE)
L’évaluation des impacts négatifs sur un projet nous permet de prendre des mesures d’atténuation sur ce dernier, l’étude d’impact est donc indispensable avant d’entamer un projet.
Impacts sur la santé publique
L’émission des gaz à effets de serre entraine la toxicité, la cancérogène, les effets allergènes, les irritations (la peau, la muqueuse, les yeux, …) Le réchauffement climatique favorise le paludisme surtout dans les régions côtières de Madagascar.
Cas des ressources en eau
L’évaporation causée par le réchauffement climatique provoque la diminution et même à long terme l’assèchement des marais et des lacs. Cette difficulté en eau induirait :
– Des conflits socioculturels et fonciers entre les migrants et les riverains ;
– Des phénomènes de défrichements relatifs à la conquête de nouvelles terres dans les zones d’accueil plus viables ;
– une augmentation de coût de la vie (augmentation du prix de revient de l’eau).
Cas du sol
Les déchets solides qui contiennent encore des produits chimiques sont les causes de la pollution du sol. Le NO2 provoque l’acidification du sol et de l’eau, c’est-à-dire diminution du pH. Cela conduirait à une augmentation de la teneur en élément toxique.
Cas de zones côtières
Le réchauffement climatique entraine une augmentation du niveau de la mer par fusion de glaciers. De ce faite, certaines petites îles vont disparaitre et des villes entières seront submergées d’eau si aucune action n’est entreprise. Prenons comme exemple le cas de Morondava. En 1997, le recul de côte a été évalué entre 5,71m et 6,54m en 2100. Ce qui laisse supposer qu’une partie du littoral de Morondava disparaîtrait de la carte actuelle.
Cas de l’agriculture et élevage
➤ agriculture
La diminution du niveau de l’eau entrainera des difficultés pour l’aménagement en eau de l’agriculture. Comme exemple, dans la région d’Alaotra, on a constaté une diminution de la production de riz qui est passé de 1,2 t/habitant en 1975 à 0,6t/habitant en 1999.
➤ Elevage
La dégradation du sol causée par le feu de brousse entrainera une diminution des terrains qui sont favorables pour l’élevage surtout les bovins.
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
Première partie : ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES
Chapitre I INDUSTRIE CIMENTIERE ET ENVIRONNEMENT
I.1 Les émissions de CO2 de l’industrie du ciment
I.2 Impacts environnementaux et mesures d’atténuation
Chapitre II GENERALITES SUR LES CIMENTS
II.1. Définition du ciment :
II.2. Les constituants du ciment
II.3. Normalisation et classification du ciment
II.4. Caractéristiques des ciments
II.5. Domaines d’utilisation
II.6. Fabrication du ciment
II.7. Hydratation du ciment portland
Chapitre III LES AJOUTS CIMENTAIRES
III.1 Généralités
III.2 Classification des ajouts cimentaires
III.3 Avantages d’utilisation des ajouts cimentaires
Chapitre IV LES BASALTES
IV.1 Définition
IV.2 Caractéristiques physiques
IV.3 Structure
IV.4 Composition chimique
IV.5 Composition minéralogique
IV.6 Classification des basaltes
IV.7 Principaux gisement à Madagascar
IV.8 Utilisation
Chapitre V LES POUZOLANES
V.1 Définition
V.2 Types de pouzzolanes
V.3 Activité pouzzolanique
V.4 Caractéristiques de la Pouzzolane
V.5 Différentes utilisations de la pouzzolane
V.6 Gisements des pouzzolanes
V.7 Conclusion
Chapitre VI LE CIPOLIN
VI.1 Définition
VI.2 Propriétés du cipolin
VI.3 Gisements de cipolin
Deuxième partie : ETUDES EXPERIMENTALES
Chapitre VII LES MATERIAUX UTILISES
VII.1 Types et provenances
VII.2 Méthodes de caractérisation
Chapitre VIII PRATIQUES DES ESSAIS NORMALISES
VIII.1 Essais physiques
VIII.2 Essais mécaniques
Chapitre IX PROPRIETES ET CARACTERISTIQUES DES MATIERES PREMIERES
IX.1 Caractéristiques du basalte
IX.2 Caractéristiques de la pouzzolane
IX.3 Caractéristiques du cipolin
IX.4 Caractéristiques du ciment BINANI
Chapitre X ELABORATION DU CIMENT ECOLOGIQUE
X.1 Ciments mélangés avec un seul ajout
X.2 Ciments mélangés avec les trois ajouts
X.3 Les compositions optimales
X.4 Conclusion
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIES
ANNEXES
