À l'intérieur d'un haut

Les scientifiques de la startup Sublime Systems veulent résoudre l’un de nos plus grands cauchemars climatiques.

Cet article est tiré de The Spark, le bulletin d'information hebdomadaire sur le climat du MIT Technology Review. Pour le recevoir dans votre boîte mail tous les mercredis, inscrivez-vous ici.

Il y a quelques semaines, je me suis retrouvé dans une pièce où les lumières fluorescentes se reflétaient sur les cuves en acier inoxydable tapissant les murs. L'installation m'a rappelé une brasserie artisanale extrêmement high-tech.

Je n'étais pas à une dégustation de cidre, mais à une visite chez Sublime Systems, une startup basée à Boston qui s'efforce de nettoyer l'un des défis climatiques les plus difficiles au monde : le ciment. Aujourd’hui, la fabrication du ciment implique de nombreuses énergies fossiles, et ce matériau représente à lui seul environ 8 % des émissions mondiales.

Mais il n’est peut-être pas nécessaire qu’il en soit ainsi.Alors pour la newsletter de cette semaine, venez avec moi pour voir ce que fait la startup et comment son processus pourrait changer notre façon de construire.

Tout d’abord : mettons les définitions directement ici.Le ciment est essentiellement la colle qui maintient le béton ensemble.Un bâtiment, un trottoir ou une sculpture fini est fait de béton, qui contient environ 10 % de ciment en poids.

Les matériaux de construction peuvent avoir des impacts climatiques considérables, et leur nettoyage nécessitera une innovation majeure.

J'ai déjà écrit sur les défis liés au nettoyage de la production de ciment. Vous devriez consulter cette édition du bulletin d'information si vous l'avez manquée.

Pour résumer brièvement, le ciment est un cauchemar climatique pour deux raisons principales.

Premièrement, le processus utilisé pour fabriquer le ciment nécessite des températures très élevées (je parle de plus de 1 500 °C ou 2 700 °F), ce qui signifie aujourd'hui essentiellement que vous devez brûler des combustibles fossiles dans le processus. Deuxièmement, des réactions chimiques sont impliquées dans la transformation des minéraux en ciment fonctionnel, et celles-ci libèrent du dioxyde de carbone.

La réponse de Sublime est d'utiliser l'électrochimie. Les cofondateurs de l'entreprise, Yet-Ming Chiang et Leah Ellis, ont tous deux fait leur marque dans le monde des batteries avant de se tourner vers les matériaux de construction. Au MIT, le duo a développé un ensemble de réactions chimiques alimentées par l’électricité qui peuvent transformer les minéraux en ciment que nous connaissons et aimons aujourd’hui. Ils ont cofondé Sublime Systems en 2020.

Ce qui m'a le plus intéressé lors de ma visite, c'est de voir comment l'entreprise utilise les résultats de laboratoire et les transforme pour fonctionner à une échelle beaucoup plus grande.

J'ai commencé ma journée dans une cour ombragée des bureaux de Sublime, en discutant avec Ellis, le PDG. Elle m'a accompagné à travers la progression de la technologie du ciment de la startup, en commençant par le laboratoire du MIT où elle a effectué son stage postdoctoral.

Les choses ont commencé modestement : la première fois qu'elle et un collègue de laboratoire ont fabriqué du ciment, le volume était à peu près égal à celui d'une seule matrice.

Des années plus tard, une telle petite échelle est presque inconcevable quand on regarde les installations pilotes de l'entreprise. Les plafonds semblent hauts de plusieurs dizaines de pieds et je ne pourrais pas passer mes bras autour des réservoirs qui bordent la pièce.

Cette installation a démarré en novembre 2022, rappelle Mike Corbett, responsable de l'ingénierie de Sublime. L'équipe a agi rapidement pour le construire, passant de la conception à l'exécution en neuf mois environ.

L’entreprise fait quelque chose d’entièrement nouveau en introduisant l’électrochimie dans la production de ciment. Mais ils ont pu tirer parti de la technologie d’autres secteurs, comme l’exploitation minière et la production chimique, pour trouver des équipements adaptés à leurs objectifs. « Vous pouvez généralement mendier et emprunter auprès d'autres secteurs pour résoudre des problèmes techniques similaires », explique Corbett.

Le résultat est en partie une brasserie, en partie une exploitation minière, en partie une production de ciment.

Le recyclage des batteries lithium-ion prend son essor grâce à des entreprises comme Redwood Materials et pourrait contribuer à la transition vers les énergies renouvelables.

La ligne pilote constitue une énorme amélioration par rapport aux premiers jours, mais comme l’a dit Ellis, dans le grand projet de l’industrie, elle reste « une cimenterie pour fourmis ».

Un camion à béton peut contenir environ 20 tonnes de mélange de béton, dont environ deux tonnes de ciment. Au rythme de 100 tonnes par an, il faudrait environ une semaine aux installations de Sublime pour produire suffisamment de ciment pour un seul camion.