Construction de routes vertes : quelles sont les dernières avancées ?

Le secteur de la construction routière semble être l'un des plus actifs du secteur, les gouvernements du monde entier investissant des centaines de milliards dans de nouvelles routes et leur entretien. Le PDG de l'un des plus grands constructeurs automobiles du secteur estime que cette forte demande se poursuivra à l'avenir, même si certaines régions connaîtront une croissance plus importante que d'autres.

« Les perspectives du secteur de la construction routière restent actuellement stables, mais nous constatons également une forte demande dans le segment routier aux États-Unis, grâce au programme d'investissement du gouvernement dans les infrastructures », commente le Dr Volker Knickel, PDG du Wirtgen Group.

« Des signes de reprise se profilent à l’horizon en Chine depuis que le gouvernement a commencé à lancer des plans de relance. Le marché indien s’en est bien sorti cette année et cette tendance devrait se poursuivre en 2024. »

Des conditions de marché variées

Le PDG du groupe Wirtgen estime que le marché latino-américain, et notamment le Brésil, connaît une bonne évolution. En Europe, les constructeurs routiers sont toutefois encore « un peu réticents » à investir, en raison notamment de la hausse des coûts de construction des routes et des hésitations liées aux questions géopolitiques.

L'asphalte Rubbermix est une solution de caoutchouc granulé qui offre une option alternative de récupération des pneus usagés en les incorporant dans des mélanges d'asphalte (Photo : Cemex UK)

« Nous sommes convaincus que les projets de construction routière peuvent être réalisés rapidement, économiquement et durablement grâce aux technologies innovantes, économiques et durables du groupe Wirtgen. Nos clients peuvent travailler de manière rentable et, au final, cela stimule également les investissements dans de nouveaux équipements », déclare-t-il.

Cemex travaille avec les autorités locales et les gouvernements du monde entier sur la construction de routes et est donc bien placé pour commenter le secteur.

Marcelo Catala, vice-président des solutions d'urbanisation pour Cemex EMEA, déclare : « Dans notre région EMEA, nous réalisons des opérations de pavage au Royaume-Uni, en Espagne, en Pologne, en Croatie, en Égypte et aux Émirats arabes unis. Une partie particulièrement importante de nos opérations se situe au Royaume-Uni, où nous fournissons une variété de solutions d'asphalte.

« Parmi les projets clés récents, citons le partenariat avec le Liverpool County Council sur un programme de resurfaçage des routes à réduction des émissions de carbone, en fournissant notre produit d'asphalte neutre en carbone, Vialow Zero. »

En Espagne, le ciment Vertua de Cemex a été fourni au début de cette année pour la dernière section de l'autoroute A33. Un tronçon de 16 km, qui fait partie de l'autoroute A33 et qui relie les communes de Blanca, à Murcie, et de Fuente la Higuera, à Valence, a pour objectif d'être « l'autoroute la plus innovante et la plus durable » d'Espagne.

Catala explique : « La solution a été un revêtement continu en béton armé construit en deux couches, choisi par le ministère national des Transports – propriétaire de la route – car il est le plus économique tout au long du cycle de vie du revêtement ; une durée de vie utile de 30 ans, bien que ces revêtements offrent généralement une durée de vie utile de 50 ans et même plus. »

Klara Entlerova, spécialiste MarCom pour les compacteurs lourds, les compacteurs de tranchées et les compacteurs tandem légers chez Ammann, affirme que la demande est restée constamment élevée, à l'échelle mondiale, depuis la fin des restrictions liées au Covid.

« Cette demande accrue peut être attribuée à plusieurs facteurs, notamment les investissements publics dans de nouveaux projets routiers et l'entretien des infrastructures existantes », explique Entlerova. « La pandémie a considérablement affecté plusieurs secteurs, mais nous avons observé une reprise notable dans le secteur de la construction routière au cours de cette période, ce qui a contribué à la forte demande continue de nos services. »

Scott Pedersen, vice-président de l'ingénierie, de la recherche et du développement chez GOMACO, une entreprise américaine spécialisée dans la technologie de pavage du béton, affirme avoir constaté une augmentation de la demande de pavés, de placeurs et de machines de texturation et de durcissement au cours des dernières années, et les signes pour l'année prochaine sont positifs.

Réduire les émissions

« GOMACO estime que la réduction des émissions continuera d'être un facteur important à l'avenir. Nous avons lancé la CC-1200e, la première machine à bordures entièrement électrique au monde », déclare Pederson. « Elle est alimentée par une batterie lithium-ion de 48 volts CC, ce qui permet de réduire les émissions d'échappement, les vibrations et le bruit du moteur. »

Catala, de Cemex, reconnaît que la durabilité et les émissions ont pris de l’importance. « Au cours des dernières années, nous avons vu une attention plus grande que jamais portée à la durabilité, en tant qu’entreprise mondiale de matériaux de construction travaillant dans de nombreux domaines de produits », déclare-t-il.

« Nous pensons que l’action climatique est le plus grand défi de notre époque, et le secteur de la construction a un rôle clair à jouer dans cet effort. »

Volvo CE a présenté ses machines électriques lors de la finale annuelle de son Operators Club en octobre (Photo : Volvo CE)

Cemex dispose d'un programme « Future in Action » qui comprend une stratégie d'action climatique, définissant un objectif mondial visant à atteindre une réduction de 47 % des émissions de CO2 par tonne de matériau cimentaire d'ici 2030 par rapport aux niveaux de 1990.

« Ces mesures ont déjà permis de réduire les émissions de CO2 de 30 % dans l’ensemble de notre portefeuille mondial depuis 1990, et d’environ 41 % en Europe », explique Catala.

« À l’échelle mondiale, nous avons atteint un taux de substitution de 35 % par des carburants alternatifs, grâce à des investissements réalisés dans l’ensemble de l’entreprise pour améliorer ce taux. En deux ans, nous avons réduit nos émissions spécifiques de 9 %, une réduction qui, par le passé, prenait plus d’une décennie à atteindre. »

Des moteurs efficaces et de nouvelles technologies

La réduction des émissions est également de plus en plus importante pour Ammann, explique Entlerova. « Nous nous y attaquons sur plusieurs fronts. Tout d’abord, nous veillons à utiliser des moteurs et des technologies efficaces ; ensuite, nous proposons diverses solutions améliorant la productivité. »

Ecodrop est une initiative qui concerne toute la gamme de produits Ammann, notamment en matière d'efficacité énergétique. L'entreprise a également conçu des machines qui nécessitent des niveaux de liquide plus faibles, économisant ainsi les ressources naturelles et « réduisant considérablement » les déchets qui en résultent.

« Le système exclusif Ammann Compaction Expert (ACE) est disponible en option, explique Entlerova. Ce système permet aux opérateurs de surveiller facilement la progression du compactage et de contrôler le processus de compactage, ce qui leur permet d'atteindre les objectifs de compactage en moins de passages, ce qui consomme moins de carburant et d'émissions. »

La machine à coffrage glissant à quatre chenilles Gomaco GP4 au travail sur une piste d'aéroport de 37,5 pieds (11,4 m) de large et 17 pouces (432 mm) (Photo : GOMACO)

Ammann devrait pouvoir utiliser des sources d’énergie alternatives, comme l’électricité, ainsi que l’huile végétale hydrotraitée (HVO), un biocarburant fabriqué à partir de déchets. « L’HVO a été approuvé pour les machines Ammann », explique Entlerova. « C’est une étape rapide et facile vers l’objectif zéro émission nette et réduit les émissions de CO2 de gaz jusqu’à 90 %, sans coût supplémentaire. L’HVO est classé comme un diesel renouvelable. »

Ce biocarburant peut également être utilisé dans la plupart des machines Liebherr. Depuis septembre 2021, Liebherr-Werk Ehingen alimente ses grues mobiles et sur chenilles exclusivement avec du carburant HVO. Le géant de la fabrication affirme que la fabrication de HVO est neutre pour le climat si l'électricité est produite uniquement à partir de sources d'énergie renouvelables. En outre, elle génère moins d'émissions qu'une machine fonctionnant au diesel fossile.

Wirtgen considère le HVO comme un outil essentiel dans la lutte du secteur pour réduire les émissions. « Les carburants de transition comme le HVO joueront un rôle majeur à court et moyen terme pour décarboner les chantiers. Les moteurs diesel resteront sur le marché pendant des années, mais pourraient fonctionner avec des carburants alternatifs sans fossiles là où ils sont disponibles », explique le Dr Knickel.

Il ajoute : « Nous avons mis en œuvre des processus de production économiques, respectueux de l'environnement et orientés vers l'avenir qui garantissent des opérations efficaces et respectueuses des ressources dans tous les sièges sociaux de marques allemandes et sur les sites de production internationaux. »

La durabilité axée sur la technologie

Les véhicules autonomes sont une réalité répandue dans l’agriculture. Pourraient-ils être techniquement possibles dans la construction de routes ?

« Deux exemples de réalisation sont le Wirtgen AutoPilot 2.0, qui permet depuis longtemps la pose automatique de profilés monolithiques tels que des glissières de sécurité en béton ou des bordures autour des îlots de circulation », explique le Dr Knickel. « Deuxièmement, le nouveau système de guidage automatique Wirtgen AutoTrac, qui permet de diriger des recycleurs ou des stabilisateurs de sol sur la base d'une bande de référence préalablement définie. »

Cependant, le PDG s'empresse de souligner que cette technologie n'est « pas destinée à remplacer l'opérateur, mais à lui permettre de faire son travail encore mieux ».

Trimble a récemment annoncé avoir terminé son premier test d'un compacteur de sol entièrement autonome sur un chantier réel.

La plate-forme de contrôle de nivellement Trimble Earthworks pour compacteurs autonomes a été testée sur un compacteur de sol Dynapac CA 5000 sur le site C du projet d'énergie propre sur la rivière de la Paix, dans le nord-est de la Colombie-Britannique, au Canada.

Il s'agirait de l'un des premiers tests publics d'un compacteur entièrement autonome sur un chantier de construction réel.

Trimble affirme que la machine entièrement autonome a réalisé 37 heures de travail de compactage réel, fonctionnant aux côtés d'une flotte mixte de compacteurs, dont le reste utilisait le système de contrôle de compactage Trimble CCS900.

Les données de toutes les machines, avec ou sans opérateur, ont été fournies à l’aide du logiciel Trimble WorksOS, utilisé comme système d’enregistrement.

Les machines de la gamme de produits de compactage e-drive d'Ammann ne produisent aucune émission tout en garantissant une productivité optimale (Photo : Ammann)

« Le projet Site C était l'endroit idéal pour commencer les tests en direct du compacteur de sol entièrement autonome en raison des avantages en termes de coût et de sécurité que l'autonomie apportera aux grands projets d'infrastructure comme celui-ci à l'avenir », a déclaré Cameron Clark, directeur de l'industrie du terrassement pour les solutions d'infrastructure civile de Trimble.

Pour Ammann, l'électrification est la clé de la nouvelle technologie sur ses équipements de construction routière. Le fabricant décrit son eMission comme une solution respectueuse de l'environnement intégrée à ses équipements. Parmi les avantages, on peut citer l'absence d'émissions, l'amélioration des profits grâce à la réduction des coûts de maintenance et des « performances élevées » grâce à la capacité étendue de la batterie et à sa solution vibratoire.

« Nous proposons plusieurs produits de compactage à entraînement électrique, notamment des pilonneuses, des plaques et un rouleau tandem », explique Entlerova.

L'urbanisation moderne

L'activité de solutions d'urbanisation de Cemex innove pour répondre aux défis de l'urbanisation moderne. « Nous avons beaucoup investi dans le développement de nouvelles solutions utilisées dans nos opérations de revêtement routier à travers l'Europe », explique Catala.

Les produits portant la marque Ventura de l'entreprise doivent répondre à des critères de durabilité stricts, tels que son « innovation » d'asphalte à faible teneur en carbone avec un nouveau liant à composants biologiques qui retient le carbone dans l'asphalte.

« Cela réduit l'empreinte carbone du bitume jusqu'à 250 kilogrammes de CO2e par rapport au bitume conventionnel, ce qui réduit à son tour le CO2e dans l'asphalte jusqu'à un tiers », explique Catala.

« La solution consiste à ajouter des composants biogéniques conçus pour assurer la compatibilité avec le bitume sans compromettre les caractéristiques de performance de l'asphalte. Le résultat final est un asphalte qui peut être recyclé tout en conservant le biocarbone capturé. »

L'entreprise cherche également des moyens de soutenir l'économie circulaire en utilisant des matériaux recyclés dans les solutions d'asphalte, comme une solution qui intègre des pneus usagés dans les mélanges d'asphalte.

GOMACO a développé une communication machine à machine qui permet à l'opérateur du finisseur d'ajuster la hauteur du placeur et de s'assurer que le finisseur a toujours la bonne quantité de matériau devant la machine.

Trimble a réalisé son premier test d'un compacteur de sol entièrement autonome sur un chantier réel (Photo : Trimble)

« Nous travaillons sans relâche pour que les routes soient aussi lisses que possible. Nous sommes toujours à l’affût des nouvelles technologies qui pourraient nous aider à atteindre cet objectif », explique Pederson.

L'entreprise prévoit d'installer davantage de capteurs tout au long du processus de pavage à l'avenir pour un meilleur contrôle de la qualité.

Atteindre le zéro émission nette

Il est difficile de faire des prédictions sur l’avenir avec autant de facteurs différents en jeu.

« Les tendances actuelles suggèrent que l’accent reste mis sur la numérisation et l’électrification dans divers secteurs », explique Entlerova. « Cependant, les orientations et les avancées technologiques spécifiques dépendront d’une multitude de variables, ce qui rend difficile de déterminer avec certitude les formes que ces avancées pourraient prendre. »

Pour Cemex, il est essentiel de développer l’utilisation de matériaux recyclés et de réduire l’empreinte carbone du processus de production. « Nous pensons que l’innovation continue sera essentielle si nous voulons atteindre le zéro émission nette en tant qu’entreprise, et en tant qu’industrie au sens large », déclare Catala.

« L’économie circulaire est essentielle à la durabilité environnementale. En transformant les déchets en solutions inestimables, les émissions de carbone sont réduites et d’autres avantages environnementaux sont obtenus. »