Article de revue internationale de premier plan : « Une approche systémique pour combler l'écart mondial de circularité du sable »

Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur Cao Zhi et le professeur associé Chu Chunli du Collège des sciences et de l'ingénierie environnementales de l'Université de Nankai a collaboré avec des chercheurs renommés de l'Institut international d'analyse des systèmes appliqués (Autriche), de l'Université de Leyde (Pays-Bas) et de l'Université d'Oxford (Royaume-Uni). Leur article de synthèse, intitulé « Combler l'écart mondial de circularité du sable nécessite une approche systémique » (全球砂石资源循环缺口系统解决方案), a été publié dans One Earth, une revue de Cell Press. Cet article décrit de manière systématique l'évolution historique, la situation actuelle, les défis et les solutions potentielles du métabolisme mondial des ressources en sable, fournissant des orientations scientifiques et pratiques essentielles pour une gestion durable du sable.

L'urgence de la circularité du sable
Ressource minérale solide la plus extraite au monde, le sable joue un rôle essentiel dans la construction, la réhabilitation des terres et la production industrielle. La consommation mondiale annuelle de sable pour le béton a dépassé les 20 milliards de tonnes depuis 2011, soit près de 50 % de l'extraction des ressources non métalliques. Avec la croissance démographique, le développement économique et l'urbanisation accélérée, cette demande devrait encore augmenter. Cependant, la nature limitée du sable et sa surexploitation ont déclenché de graves crises régionales, notamment l'érosion côtière, le rétrécissement du delta et des conflits sociaux liés à l'exploitation minière illégale. Pour y remédier, il est nécessaire d'opérer une transition systémique vers une économie du sable en circuit fermé.

Figure 1 : Tendances historiques et projections futures de la demande mondiale de sable et de gravier dans le béton

Principales conclusions
Définition de l'écart de circularité : L'« écart de circularité du sable » mesure le déséquilibre entre la demande totale de sable et l'offre recyclée. D'ici 2060, la demande mondiale de sable à béton devrait dépasser de 11,4 milliards de tonnes l'offre issue de la démolition, ce qui impactera particulièrement les régions à faible revenu.

Figure 2 : Stratégies mondiales de gestion du cycle de vie pour combler l’écart de circularité du sable

Stratégies d’atténuation : Des améliorations en matière d'efficacité des matériaux, comme une construction plus dense, une durée de vie prolongée des bâtiments, une conception légère et l'utilisation de granulats recyclés, pourraient réduire cet écart de moitié. Une approche systémique intégrant des mesures techniques, politiques et sociales est essentielle.

Collaboration des parties prenantes : La gestion durable du sable exige une coordination entre les industries, les décideurs politiques, le monde universitaire et les communautés. Ce document recense les rôles et les opportunités des parties prenantes à chaque étape du cycle de vie (exploitation minière, conception, recyclage, etc.).

Figure 3 : Parties prenantes et liens potentiels tout au long du cycle de vie des ressources en sable

Détails de la publication
L'article, publié en ligne le 21 février 2025 dans One Earth, est co-écrit par Cao Zhi et Chu Chunli, premiers auteurs, avec Xiaoyang Zhong (Université de Leyde et IIASA) comme auteur correspondant. Liu Jia et Su Xiaoke (Université de Nankai) et Paul Behrens (Leyde et Oxford) ont également contribué à cet article. Le financement a été assuré par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine et le programme « Cent jeunes talents » de l'Université de Nankai.

Cet ouvrage sert de guide de référence pour faire progresser la durabilité du sable à l’échelle mondiale, en appelant à une action coordonnée pour combler le fossé de circularité.
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