Fossilisation des déchets : peut-elle réellement séquestrer du carbone ?

La fossilisation des déchets transforme des refus de tri non recyclables en un matériau solide, après broyage et ajout d’un liant minéral. Elle peut conserver le carbone biogénique contenu dans le bois, le papier ou certaines fibres végétales et éviter leur incinération. Pour parler de séquestration, il faut toutefois démontrer la durée du stockage et calculer le bilan carbone complet du procédé.

En France, la start-up industrielle Néolithe a fait connaître cette technologie sous le nom de Fossilisation Accélérée®. L’entreprise angevine l’a d’abord utilisée pour produire des granulats destinés à certains bétons. Elle travaille désormais à la refonte de son procédé et à la recherche de nouveaux débouchés industriels.

Qu’est-ce que la fossilisation des déchets ?

La fossilisation accélérée ne reproduit pas la formation naturelle d’un fossile. Le mot s’inspire du tuffeau, une roche calcaire fréquente en Anjou, née de l’accumulation et de la transformation de sédiments marins sur des millions d’années. L’entreprise Néolithe utilise d’ailleurs l’expression comme une marque et comme une image et non pas pour décrire une réaction géologique.

Le procédé innovant développé par l’entreprise s’apparente plutôt à une stabilisation de déchets broyés dans une matrice minérale. Il associe une action mécanique — tri, broyage et mise en forme — à l’emploi d’un liant qui assure la cohésion du matériau.

Dans un procédé classique de carbonatation minérale, du CO₂ réagit chimiquement avec des éléments riches en calcium ou en magnésium pour former des carbonates solides. La fossilisation accélérée cherchait surtout à maintenir dans un matériau le carbone déjà présent dans les déchets.

Les matières visées étaient des déchets non dangereux, non inertes et difficiles à valoriser dans les filières existantes. Il pouvait s’agir de mélanges de bois, de cartons, de textiles, de plastiques ou d’isolants issus des refus de tri.

Le terme de déchet ultime doit lui aussi être manié avec prudence. Le Code de l’environnement désigne ainsi un déchet qui ne peut plus être réutilisé ou valorisé dans les conditions techniques et économiques du moment. Cette qualification peut donc évoluer avec l’apparition de nouvelles filières ou de nouvelles techniques de séparation dans le futur.

La fossilisation ne devrait intervenir qu’après la prévention, le réemploi et la récupération des matières encore recyclables. Dans la hiérarchie des modes de traitement, la valorisation matière intervient avant la valorisation énergétique et l’élimination.

Comment le procédé de Néolithe transformait-il les déchets en granulats ?

Le procédé historique aboutissait à un granulat commercialisé sous le nom d’Anthropocite®. Sa fabrication ne reposait pas sur une cuisson comparable à celle du ciment ou de la céramique. La transformation se déroulait à froid, à travers plusieurs opérations mécaniques.

Du surtri des déchets à la fabrication du Fossilisat

Les déchets réceptionnés passaient d’abord par une étape de contrôle et de surtri. Les métaux, le plâtre ou certaines fractions plastiques encore récupérables pouvaient être réorientés vers leurs filières respectives.

Les refus restants étaient broyés, puis réduits en une matière fine appelée Fossilisat. La micronisation homogénéisait un flux initialement composé de matériaux de formes, de densités et de propriétés différentes.

Cette opération ne supprimait pas la variabilité du gisement. Elle préparait un mélange plus régulier pour l’ajout du liant. À l’échelle industrielle, la constance du produit final dépendait donc autant du contrôle des déchets entrants que du réglage des équipements.

Du liant minéral au durcissement du granulat

Le Fossilisat était mélangé avec de l’eau et un liant minéral formulé par Néolithe. La pâte obtenue était mise sous pression, extrudée puis découpée au format recherché. Une phase de maturation lui permettait ensuite d’acquérir ses propriétés mécaniques.

La formulation présentée en 2023 comprenait environ 22 % de liant. Ce chiffre correspond à une version du procédé et ne permet pas de connaître sa composition chimique précise, restée protégée par le secret industriel.

L’Anthropocite n’était pas destiné à remplacer la totalité des granulats d’un béton. La documentation technique évoquait une substitution allant jusqu’à 20 % dans certains bétons non structurels de classe d’exposition X0 et de résistance C16/20.

Les usages envisagés comprenaient notamment les bétons de propreté, les bétons de tranchée, la pose de bordures et certains remplissages non armés.

Une Évaluation Technique de Produits et Matériaux, ou ETPM, avait accompagné la caractérisation du granulat. Le CSTB précise qu’une ETPM porte sur les propriétés intrinsèques d’un matériau lorsqu’il n’existe pas de référentiel suffisant. Elle ne vaut pas autorisation générale d’emploi dans tous les ouvrages et ne remplace pas un Avis Technique portant sur un procédé complet.

La fossilisation des déchets permet-elle vraiment de séquestrer du carbone ?

La fossilisation agit sur plusieurs flux de carbone. Les regrouper dans un seul chiffre donnerait une représentation incomplète du procédé.

Le premier effet correspond à des émissions potentiellement évitées. Un déchet qui n’est pas incinéré ne libère pas immédiatement le carbone qu’il contient. Lorsqu’une fraction biodégradable échappe à l’enfouissement, le procédé peut également éviter une partie des émissions de méthane liées à sa dégradation.

Ce bénéfice dépend du traitement utilisé comme scénario de référence. Une usine d’incinération peut produire de la chaleur ou de l’électricité. Un centre de stockage peut capter une partie de son biogaz. La comparaison doit intégrer ces flux ainsi que leur rendement réel.

Le deuxième effet concerne le carbone biogénique. Le bois, le papier, le carton et les fibres végétales contiennent du carbone initialement capté dans l’atmosphère pendant la croissance des plantes. Si ce carbone reste immobilisé dans un produit durable au lieu d’être rapidement brûlé ou dégradé, son retour dans l’atmosphère est retardé.

Le GIEC réserve la notion d’élimination du CO₂ aux activités humaines qui retirent du dioxyde de carbone de l’atmosphère et le stockent durablement dans un réservoir ou dans un produit. L’Union européenne distingue également les éliminations permanentes, le stockage du carbone dans les produits et certaines formes de stockage temporaire.

Pour que la fraction biogénique d’un granulat puisse être considérée comme une véritable séquestration, il faut mesurer la quantité de carbone concernée, soustraire les émissions du procédé et démontrer que ce carbone restera stocké pendant une durée suffisante.

Le carbone contenu dans les plastiques suscite aussi une autre question. La plupart des plastiques sont fabriqués à partir de pétrole ou de gaz. Leur carbone est donc fossile. Empêcher leur incinération peut éviter une émission, mais ne retire pas de CO₂ déjà présent dans l’atmosphère.

La stabilisation d’un mélange de bois et de plastique combine ainsi deux effets différents : un stockage possible de carbone biogénique et le maintien hors de l’atmosphère d’un carbone fossile qui n’avait pas encore été brûlé. Seul le premier peut entrer dans une logique de retrait de CO₂ atmosphérique, sous réserve de permanence.

Quel rapport entre la fossilisation des déchets et le biochar ?

Le parallèle avec le biochar et la séquestration du carbone aide à comprendre le rôle du carbone biogénique. Le biochar transforme une biomasse par pyrolyse et convertit une partie de son carbone en structures peu biodégradables. La fossilisation des déchets cherchait à immobiliser ce carbone dans une matrice liée, sans passer par la même transformation thermique. Dans les deux cas, le bénéfice dépend de la durée du stockage et du devenir qu’aurait connu la matière sans le procédé.

Comment évaluer le bilan carbone d’un matériau issu de déchets ?

Le bilan climatique ne se déduit pas de la seule quantité de carbone présente dans le granulat. Il doit comparer des services équivalents : traiter une quantité définie de déchets, fabriquer un matériau répondant à une fonction donnée et gérer ce matériau pendant toute sa durée de vie.

Des chiffres historiques à replacer dans leur périmètre

Une présentation technique publiée en 2023 attribuait au procédé une empreinte de 151 kg de CO₂ équivalent par tonne de déchets traitée. Le même document avançait 343 kg pour l’incinération et 248 kg pour l’enfouissement.

Il mentionnait également un stockage estimé à 337 kg de CO₂ équivalent par tonne de granulats produite. Une communication plus récente évoquait environ 400 kg par tonne de déchets traitée.

Néolithe a indiqué que l’analyse du cycle de vie de son pilote industriel n’avait pas été vérifiée. L’entreprise la distinguait de l’inventaire de cycle de vie de son granulat, vérifié et déposé dans la base INIES.

Le chiffre de 337 kg ne doit donc pas être présenté comme une valeur certifiée et applicable à toute tonne de déchet fossilisée. Il correspond à une estimation réalisée sur un pilote, avec un gisement, une formulation et un périmètre déterminés.

Le liant concentrait une grande partie de l’impact de fabrication

Le document technique de 2023 attribuait 85 % de l’impact environnemental du produit à la fabrication du liant. Le fonctionnement du site représentait 8 %, le Fossilisateur 4 % et les autres postes une part plus faible.

Le procédé à froid évite une cuisson énergivore sur le site de transformation. Cela ne rend pas le liant neutre. Ses composants doivent être extraits, transformés et transportés en amont.

Cette répartition indique aussi le principal levier d’amélioration. Une réduction de la quantité de liant ou l’emploi d’une formulation moins carbonée peut modifier sensiblement l’analyse du cycle de vie. Mais elle peut en parallèle changer la résistance, la stabilité chimique et le coût du granulat.

L’ADEME définit l’analyse du cycle de vie comme une méthode normalisée, fonctionnelle et multicritère. Elle prend en compte l’extraction des matières premières, la fabrication, les transports, l’utilisation, la valorisation et la fin de vie.

Pour la fossilisation, l’unité fonctionnelle doit préciser le service mesuré. « Traiter une tonne de déchets » ne répond pas à la même question que « fournir une tonne de granulats » ou « produire un mètre cube de béton répondant à une résistance donnée ».

La comparaison doit aussi intégrer la composition du déchet, la part de carbone biogénique, l’énergie récupérée par l’incinérateur, les émissions du stockage, le transport et le taux réel de substitution à une ressource naturelle.

La fin de vie du béton détermine enfin si le carbone reste immobilisé, s’il est dispersé pendant le concassage ou si le matériau doit être orienté vers une filière particulière.

Pourquoi la fossilisation des déchets reste-t-elle difficile à industrialiser ?

Un procédé capable de fonctionner sur quelques tonnes doit changer d’échelle sans perdre la maîtrise de ses matières entrantes. Les refus de tri constituent pourtant des gisements hétérogènes. Leur composition varie selon l’activité des entreprises, le centre de tri, la saison et la qualité de la collecte.

Les contaminants représentent un risque particulier. En septembre 2025, Néolithe a annoncé l’exclusion des déchets de chantier de son activité après la détection de traces d’amiante dans certains gisements. L’entreprise s’est recentrée sur les déchets issus des activités économiques et commerciales hors BTP.

Cette décision ne remet pas à elle seule en cause le principe de la transformation. Elle montre que le statut administratif d’un déchet non dangereux ne garantit pas une composition parfaitement maîtrisée lorsque plusieurs matériaux sont collectés en mélange.

La surveillance ne porte pas uniquement sur l’amiante. Le produit final doit être contrôlé pour les métaux lourds, les polluants organiques persistants, les PFAS et les autres substances susceptibles de migrer vers l’eau ou les sols.

Le Cerema et l’Ineris proposent une démarche progressive pour évaluer les matériaux alternatifs issus de déchets. Le point de départ reste le gisement : sa composition, sa variabilité, son origine et les transformations qu’il subit. Le matériau est ensuite caractérisé en fonction de chaque usage envisagé, car les exigences ne sont pas les mêmes pour un remblai, une couche routière ou un béton.

Des essais de lixiviation permettent notamment de mesurer les substances libérées au contact de l’eau et la variabilité entre les lots. Une évaluation des risques sanitaires peut être demandée pour certains emplois.

La résistance mécanique ne constitue donc qu’une partie du dossier. Un matériau peut supporter les contraintes d’un béton de remplissage tout en restant inadapté à un environnement exposé à l’eau, au gel, aux chlorures ou à des sollicitations structurelles.

Vient ensuite la question du statut juridique du matériau. Pour sortir du statut de déchet, celui-ci doit correspondre à un usage identifié, répondre à une demande réelle et respecter les exigences techniques et environnementales applicables. Son utilisation ne doit pas entraîner d’effets nocifs globaux sur la santé ou sur l’environnement.

Reste à trouver un marché.

Un granulat de substitution doit pouvoir être incorporé dans des formulations existantes, avec une qualité régulière et un prix acceptable. Une substitution limitée à 20 % oblige aussi à trouver des débouchés capables d’absorber les volumes produits.

Ces contraintes techniques, réglementaires et commerciales ont pesé sur le développement du procédé. En juin 2026, Néolithe s’est placée en redressement judiciaire pour se concentrer sur la refonte de sa technologie et de son modèle industriel. L’entreprise classe désormais l’Anthropocite parmi ses anciens produits et travaille sur un nouveau débouché.

Quel rôle la fossilisation des déchets peut-elle jouer dans la décarbonation industrielle ?

La fossilisation des déchets se situe à l’intersection de trois filières : le traitement des refus de tri, le stockage du carbone dans les produits et la production de matériaux de construction.

Son intérêt dans la lutte contre le changement climatique dépend d’abord du gisement. Employer un procédé complexe pour traiter une matière qui pouvait être réemployée ou recyclée dégraderait le bilan de l’opération. La fossilisation trouve sa place sur des flux qui restent sans solution matière après un tri efficace.

Le produit de sortie doit ensuite remplir une fonction réelle. Transformer un déchet en solide ne constitue pas une valorisation si ce solide n’a pas de marché, remplace peu de matière vierge ou doit finalement être enfoui.

La permanence représente un autre point de contrôle. Un carbone stocké pendant la fabrication puis relâché quelques années plus tard ne produit qu’un décalage temporaire. Le cadre européen de certification exige une quantification, un suivi, une vérification par un tiers et des règles destinées à gérer le risque de réémission.

La fossilisation pourrait contribuer à la décarbonation si elle conserve durablement une fraction biogénique, évite l’incinération de carbone fossile, limite les émissions du liant et aboutit à un matériau utilisé pendant plusieurs décennies. Ces effets doivent être mesurés séparément avant d’être additionnés.

Elle ne constitue pas une solution de captage direct du CO₂. Elle agit sur le devenir d’un carbone déjà contenu dans un déchet.

Pour un industriel, une collectivité ou un prescripteur du bâtiment, les documents décisifs restent une analyse du cycle de vie vérifiée, la caractérisation environnementale et sanitaire des lots, l’évaluation correspondant à l’usage envisagé et un scénario documenté de fin de vie.