Les pistes du Grand Paris Express pour réduire son empreinte carbone

Réduire davantage les émissions polluantes du gigantesque chantier du métro parisien qui doit encercler Paris avec, à terme, 200 kilomètres de lignes nouvelles et 68 gares. C’est l’objectif que vient de fixer le nouveau président du directoire de la Société du Grand Paris. « Nous allons encore baisser de 25 % nos émissions de gaz à effet de serre lors de la construction du Grand Paris Express par rapport à nos objectifs fixés en 2010 », explique Jean-François Monteils. « Cela représente une économie supplémentaire de 1,1 million de tonnes équivalent CO2 »,  ajoute-t-il.

Le successeur de Thierry Dallard estime que le métro du Grand Paris représente déjà en soi un projet vertueux pour l’environnement permettant, selon les différents scénarios étudiés, de réduire les émissions d’au moins 14,2 millions de tonnes équivalent CO2 à l’horizon 2050. Cette évaluation prend en compte les émissions générées par la construction et l’exploitation du métro 20 ans après sa mise en service complète, selon la SGP. « La réduction des émissions de CO2 induite à la mise en service du nouveau métro sera 3 à 5 fois plus importante que les émissions générées par sa réalisation », poursuit Jean-François Monteils

Ces gains seront possibles grâce au report modal vers le métro, avec la réduction de l’utilisation de la voiture individuelle, mais aussi grâce aux effets de la mutation urbaine permise par les 68 nouveaux quartiers de gares, conduisant à la limitation de l’étalement urbain, à la protection des terres naturelles et à la préservation de la biodiversité, estiment ses promoteurs. La réduction de l’utilisation de la voiture devrait représenter au moins 36 % des économies d’émission de CO2, et la rénovation des quartiers de gares environ 64 %.

Pour obtenir ces chiffres, la Société du Grand Paris s’est appuyée sur un logiciel, CarbOptimum, qui permet de dresser un bilan carbone du projet, en mettant en balance les émissions et les réductions de CO2 en lien direct et indirect avec le nouveau métro. L’impact carbone est obtenu en rapprochant l’empreinte carbone (les émissions dues à la réalisation des projets) des émissions évitées (lors de la phase d’exploitation des projets).

Pour atteindre les 25 % d’émissions en moins, la Société du Grand Paris s’appuie notamment sur un très important levier d’amélioration : le béton. Les chantiers de la SGP en consomment 40 millions de m³ par an. Or, c’est la principale source d’émission de gaz à effet de serre dans la construction. Depuis 2020, la SGP a inclus, dans les marchés de génie civil, une nouvelle clause qui impose l’emploi de 100 % de béton bas carbone. Il émet 40 % de CO2 en moins qu’un béton traditionnel. Cette clause concerne tous les marchés incluant l’usage de béton et notamment les marchés de conception-réalisation des tronçons est et ouest de la ligne 15. Aujourd’hui, 70 % des bétons utilisés sur les chantiers en cours sont déjà bas carbone. Il s’agit de notamment de béton fibré qui s’apparente au béton armé, mais substitue à la structure métallique, une fibre métallique. Et offre de meilleures performances techniques. Il peut être utilisé dans la fabrication de voussoirs qui, grâce à aux fibres, présentent un meilleur comportement en cas de fissures.

Ces fissures sont moins importantes qu’avec le béton armé et se referment avec le temps. Les voussoirs en béton fibré résistent mieux à la corrosion, celle-ci restant circonscrite à la zone de fissure où l’eau s’est infiltrée, car les fibres sont parsemées dans les matrices cimentaires de façon discontinue. Si une fibre vient à se corroder, elle ne transmettra pas sa corrosion aux autres fibres. Le béton fibré est donc un matériau plus durable dans le temps, conservant des caractéristiques mécaniques identiques au béton armé classique. Il utilise aussi moins de ressources métalliques. La consommation d’acier est ainsi divisée par deux soit 5 000 tonnes d’acier économisées pour un tunnel de 10 km.

La Société du Grand Paris travaille sur d’autres pistes avec ses partenaires. En particulier, elle étudie, avec Vinci, la possibilité d’utiliser des voussoirs dits « ultra bas carbone » (UBC) qui permettraient une réduction des émissions de gaz à effets de serre de l’ordre de 70 % par rapport à un béton traditionnel et de 50% par rapport à un béton très bas carbone, soit respectivement « 90 kg CO2/m³ pour le béton UBC, 170 kg CO2/m³ pour le béton très bas carbone et 330 kg CO2/m³ pour le béton traditionnel », estime la SGP. Le maître d’ouvrage du Grand Paris Express cofinance une expérimentation sur la ligne 18 (lot 1), où 40 voussoirs, représentant 5 anneaux complets,  serviront aux essais à l’échelle 1 de la qualification du produit (essai au feu ISO et épreuves de charges). L’enjeu est une diminution comprise entre 0,85 et 1,67 tonnes équivalent CO2 par km de tunnel. Les premiers résultats sont attendus fin 2022.

Dans le cadre d’une autre expérimentation, lancée en septembre 2020 et cofinancée par l’Ademe, la SGP cherche à évaluer la capacité des matériaux argileux du Grand Paris Express à être transformés en liant alternatif bas carbone entrant dans la conception des bétons en remplacement partiel des ciments classiques. L’utilisation de ce ciment bas carbone permettrait de diviser par deux les émissions carbone des bétons concernés. L’utilisation des déblais pour produire des composants du béton bas carbone pourrait permettre d’éviter jusqu’à 80 000 tonnes équivalent CO2. À terme, si les résultats sont positifs, une installation industrielle pourrait utiliser une partie des déblais et alimenter certains chantiers du super métro parisien en béton bas carbone.

La SGP va mettre en place plusieurs indicateurs pour suivre la trajectoire des émissions de GES. En 2021, elle a réalisé le premier bilan carbone du projet pour l’année 2020. Elle publiera désormais chaque année un bilan annuel et s’assurera de la tenue de l’objectif des – 25 %. Les modalités de suivi et de contrôle des marchés seront par ailleurs renforcées sur ce sujet.

Yann Goubin