Les objectifs réglementaires français et européens poussent la filière du BTP à donner un coup d’accélérateur. Parmi les obstacles à lever, reste celui de la barrière psychologique. Comment convaincre les entreprises d’utiliser des éco-matériaux sans nuire à la viabilité de leurs ouvrages ? Rien de tel qu’une démonstration grandeur nature. C’est l’ambition du projet Demaart. Initié par Indura, Provademse et Inspira, il aboutira d’ici à 2022, à la création d’un démonstrateur d’usage sur la zone industrielle et portuaire de Salaise-sur-Sanne en Isère.

En 2016, la région Auvergne-Rhône-Alpes a généré 27 millions de tonnes de déchets et matériaux issus des chantiers de BTP dont 22,1 millions de tonnes provenant de travaux publics. Leur taux de valorisation est compris entre 64 % et 66 %. A ces déchets s’ajoutent les quantités importantes de matériaux non valorisés (terres excavées, sédiments de bassin d’infiltration, d’ouvrages de navigation ou de barrage, déchets minéraux de type mâchefers ou cendres de combustion,…) mais qui pourraient devenir de nouvelles ressources pour le secteur de la construction. En réglant deux problèmes d’un seul coup : valoriser des matériaux plutôt que les enfouir et réduire l’exploitation de ressources naturelles.

A travers sa Loi de transition énergétique de 2015, la France veut valoriser 70 % des déchets du BTP en 2020, et réduire de 30 % les flux de déchets non dangereux non inertes en stockage. Dès 2012 pourtant, le cluster Indura s’était penché sur la valorisation des matériaux du BTP en organisant un groupe de travail à ce sujet. Créé en 2009 et labellisé par la région Auvergne-Rhône-Alpes en 2014, Indura rassemble 110 acteurs économiques, techniques et scientifiques du transport et de l’énergie. Son objectif : travailler sur des solutions innovantes en faveur d’infrastructures plus performantes, résilientes et économes.

Expérimenter à l’échelle 1

Le projet Demaart (démonstrateur d’éco-matériaux pour un aménagement responsable du territoire) est en quelque sorte le fruit de ces réflexions et travaux passés. Il vise à promouvoir et à développer le traitement de matériaux de déconstruction en vue de leur valorisation dans le cadre de projets d’aménagement sur le site Inspira. Cet espace industriel responsable et multimodal est implanté sur 340 hectares à proximité des métropoles de Lyon et Grenoble. Le syndicat mixte de la zone industrialo-portuaire de Salaise-Sablons en assure la maîtrise d’ouvrage. A l’origine du syndicat fondé en 2009, trois collectivités : le département de l’Isère, la Communauté de Communes du Pays Roussillonnais et la région AURA. Actuellement, 160 hectares sont disponibles pour l’accueil de nouveaux projets orientés vers l’énergie, les matériaux, le recyclage, la chimie, les éco-technologies, l’agro-industrie, ou encore la distribution multimodale. « Ici, l’écologie industrielle associe dynamique industrielle du territoire et aménagement durable. C’est dans ce cadre qu’Inspira servira notamment de plateforme de démonstration au projet Demaart pour réaliser des travaux de voiries, chenaux, cheminement doux, à partir de matériaux recyclés (mâchefers, terres excavées, matériaux de démolition). Elle permettra de mettre en oeuvre des matériaux et des ouvrages en conditions réelles » souligne Vincent Daön, directeur de l’espace industriel.

Pour aider à organiser ce vaste chantier, la plateforme technologique Provadesme – appartenant à Insa Valor, filiale de valorisation de l’Insa de Lyon – aura la charge d’évaluer, de caractériser et d’expérimenter à l’échelle du laboratoire et du pilote, les matériaux issus de la déconstruction, de préférence produits localement. A l’aide d’études de faisabilité, de diagnostics et d’une analyse des besoins, Provadesme sera en mesure de valider la viabilité de ces éco-matériaux et d’aider les industriels à les mettre en œuvre dans des ouvrages ciblés. « Nous sommes en mesure aujourd’hui de valoriser des cendres traitées en auto-compactant ou liant routier, des sédiments et des granulats de béton en remblaiement de cavités ou encore des cendres de charbon en reprofilage de sol, explique Jean-Louis Six, directeur de la plateforme technologique. Mais encore faut-il les faire accepter dans la construction ». Entre réduire la mise en décharge des déchets et gérer au mieux les futurs gisements de chantiers gigantesques comme le Grand Paris, il y a urgence à accélérer le pas et assouplir certaines normes dans la filière construction. A terme, les partenaires du projet Demaart espèrent contribuer à l’émergence d’un label environnemental sur les éco-matériaux.

Impliquer tous les acteurs

En attendant, un appel à manifestation d’intérêt (AMI) a été lancé pour recenser les acteurs économiques, laboratoires de recherche, organismes certificateurs ou encore décideurs d’achat intéressés par les services et produits de la future plateforme. Cet AMI permettra également de commencer à travailler avec les acteurs économiques qui souhaitent s’impliquer dès le départ dans la conception et le lancement du démonstrateur. Les derniers dossiers ont été recueillis le 10 décembre 2018. La prochaine réunion de travail est prévue le 22 janvier avec les organismes engagnés. Sur le terrain, le chantier va se diviser en deux parties : d’une part, une zone d’activité de R&D pré-industrielle pour mettre en œuvre les prototypes et les procédés de traitement des matériaux ; d’autre part, une zone de démonstration pour l’emploi de ces matériaux dans des ouvrages cibles sur le site d’Inspira et en région AURA. L’objectif est d’atteindre 80 % de conversion des matériaux collectés par les clients/partenaires de la plateforme.

Seront concernés, des matériaux de démolition issus du BTP à faible valeur ajoutée dans les filières actuelles, des mâchefers provenant d’unités de valorisation énergétique de déchets non dangereux, des terres excavées – propres ou traitées sur la zone d’activité adjacente -, des sédiments fluviaux, lacustres ou de barrages ou d’ouvrages d’infiltration des eaux pluviales, des déchets de fonderie et de métallurgie, des boues et déchets de tunneliers, ou encore des déchets de matière plastique et autres composites. Les applications envisagées sont multiples pour ces éco-matériaux : voiries, tranchées de réseaux (matériaux de calage), chenaux et noues de la gestion des eaux pluviales, cheminements doux, remblai ferroviaire, aménagement et terrassement pour construction, tout ou partie de bâtiments (fondation, structures, toitures, mobilier urbain).

Lever les barrières psychologiques

Une attention particulière sera apportée au fait que les produits élaborés respectent les cahiers des charges dans les ouvrages considérés. Le processus devra aussi conduire à une rentabilité économique. Les ouvrages de démonstration instrumentés permettront de valider les performances d’usage (fonctionnalité, durabilité, attractivité, design,…) et d’étudier l’impact environnemental de ces applications et du process. « L’utilisation de ces matériaux en conditions réelles signifie tester des échelles de temps différentes pour vérifier leur résistance » souligne Jean-Louis Six. « Aujourd’hui, nous voulons surtout comprendre et lever les freins existant en France sur l’emploi d’éco-matériaux issus du BTP, insiste Franck Gautheron, directeur d’Indura. Nous constatons jusqu’à présent l’absence de chaîne de valeur entre le pilote et le terrain, à savoir l’industriel ou la collectivité locale. Tout cela fait preuve d’une certaine immaturité. Pour lever cet obstacle, nous avons besoin d’une toute autre échelle de grandeur. En s’appuyant sur un territoire industriel comme Inspira, nous pourrons ainsi répondre à la demande, prouver la fiabilité des éco-matériaux et rassurer les entreprises du BTP, censées garantir des ouvrages sur plusieurs décennies ».

Pour le directeur d’Indura, les réticences de la filière BTP trouvent en partie leur origine dans l’accès facile aux ressources naturelles : « les entreprises du secteur ont été gâtées pendant des décennies sur l’approvisionnement en matières premières. Aujourd’hui la pression sur les ressources implique une nouvelle façon de penser et de travailler dans ce secteur ». On sait par ailleurs que les régions ou pays, pauvres en matières premières naturelles, misent souvent sur l’innovation technologique et recourent plus facilement aux matériaux alternatifs ou issus du recyclage ». Les résultats de la plateforme doivent en outre alimenter des travaux en cours au ministère de l’Ecologie, sur les conditions d’utilisation de matériaux alternatifs en construction, en application du règlement européen 305/2011/UE « produits de construction » et en application depuis le 1erjuillet 2013. La publication d’un guide de bonnes pratiques serait également dans les tuyaux.

Cinq ans de travaux en perspective

Le calendrier du projet Demaart est marqué par plusieurs étapes charnières jusqu’en 2023. Tout d’abord, des études de faisabilité technico-économique et juridique seront réalisées jusqu’en 2019 avec l’appui d’Auvergne-Rhône-Alpes Entreprises, par le programme Innov’HA sur l’achat public d’innovation. La gouvernance de la plateforme devra également être structurée. Il est aussi prévu d’élargir le consortium aux industriels des écotechnologies, aux opérateurs du BTP, aux maîtres d’ouvrage dépollution et génie civil, ainsi qu’aux organismes de recherche qui seront sélectionnés à l’issue de l’AMI. Entre 2020 et 2021, la zone R&D verra le jour et sera suivie jusqu’en 2022 par le lancement des premiers démonstrateurs sur site. Ces étapes doivent aboutir d’ici à 2023 à un ancrage des partenariats et des structures de fonctionnement dans l’espace et dans le temps.

Une première réunion de lancement du projet Demaart a été organisée sur le salon Pollutec en novembre dernier à Lyon. A l’occasion, Fabien Michel, directeur commercial & développement pour la région Centre Est, est venu témoigner de l’expérience du groupe Eiffage : « la consommation de matières de seconde génération dans les techniques routières est plutôt courante, même si non généralisée, affirme-t-il. Eiffage utilise notamment des laitiers sidérurgiques, issus des hauts-fourneaux, comme composants dans les couches de roulement. Non seulement, nous valorisons un déchet qui serait sinon enfoui, mais ce laitier procure des propriétés de durabilité et d’adhérence intéressantes pour nos applications ». Des expérimentations ont été menées en région AURA depuis six mois sur une portion de 6 km en zone montagneuse et une bretelle d’autoroute. Avec pour résultat, une nette diminution des accidents.

Si des initiatives émergent jusqu’à présent de façon isolée et volontaire, le projet Demaart est intéressant dans le sens où il pourra rendre la démarche plus visible sur le plan régional et national. Il vise également à rassembler et convaincre plus d’acteurs de la société civile, y compris les industriels, détenteurs de matériaux, qui ne connaissent peut-être pas encore leur valeur.

Crédits : Provadesme, CM

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