Production d’alumine zéro déchet en Europe
La consommation mondiale d’aluminium est amenée à augmenter dans les années à venir. Cette tendance est source d’inquiétudes quant à son impact sur l’environnement ainsi que sur la dépendance de l’Europe à l’égard des importations d’alumine et de bauxite dont le continent a besoin pour répondre à sa demande croissante. Aucun autre métal n’est aussi polyvalent que l’aluminium. Il est fabriqué à partir d’alumine(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), lui-même produit suivant le procédé Bayer(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) à partir de la bauxite. Ce procédé comporte toutefois un défi de taille: il n’utilise pas tous les éléments du minerai de bauxite et génère ainsi une grande quantité de déchets, appelés résidus de bauxite ou boues rouges. La production d’un kilo d’aluminium génère plus d’un kilo de boue rouge. Ces déchets sont généralement mis en décharge dans de grands bassins. Le projet ENSUREAL(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par l’UE, propose une solution innovante. «Son objectif était de concevoir un procédé de production d’alumine qui ne génère aucun déchet», explique Casper van der Eijk, coordinateur du projet. L’ambition d’ENSUREAL était de mettre au point un procédé capable d’accepter des minerais de basse qualité tout en produisant des sous-produits utiles tels que la fonte et les concentrés de matières premières critiques.
Améliorer le procédé Pedersen
Pour ce faire, le projet a cherché à moderniser le procédé Pedersen(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), un autre procédé de production d’alumine. «Nous avons essayé de le ressusciter, de le renouveler dans le cadre d’ENSUREAL», précise Casper Van der Eijk. «Nous nous sommes également intéressés à des matières premières de substitution pour ce procédé, comme les déchets issus du procédé Bayer.» Le projet a modernisé le procédé en utilisant de l’hydrogène pour la réduction au lieu de matières carbonées, et du biocarbone au lieu de matières carbonées d’origine fossile. ENSUREAL s’est également penché sur les utilisations possibles des sous-produits du procédé Pedersen. «Nous avons prouvé qu’il est possible de produire de l’aluminium au moyen de ce procédé, ce qui est très important. Nous l’avons testé et comparé avec l’alumine normale utilisée: certaines propriétés étaient tout aussi bonnes; d’autres propriétés que nous devrions améliorer sont notamment la fluidité; et certains paramètres techniques doivent être ajustés», confirme Casper Van der Eijk. Le projet a également découvert que le procédé fonctionne plutôt bien sur la boue rouge, qui est problématique pour l’industrie de l’alumine. «Nous avons également constaté que le sous-produit du procédé Pedersen, qui est similaire au calcaire, peut être utilisé en tant que matériau de construction. Ce déchet ne s’avère donc pas problématique», ajoute Casper Van der Eijk.
Investir dans une économie circulaire
Le procédé d’ENSUREAL est durable d’un point de vue environnemental et économique, dans la mesure où il est flexible et dépend moins des matières premières. Il est également durable sur le plan environnemental et efficace sur le plan énergétique, car il rend inutile le traitement des boues rouges. De plus, il associe les secteurs du fer et de l’agriculture, entre autres, et représente ainsi un investissement dans une économie circulaire. Concernant les prochaines étapes, ENSUREAL est en contact avec des sociétés d’Europe, d’Inde et d’Arabie saoudite qui sont à la recherche de solutions à leur problème de déchets. «Nous avons également mis en place un nouveau projet, baptisé Harare, dans le cadre duquel nous perfectionnerons ce procédé. Nous mènerons davantage de recherches, utiliserons l’hydrogène dans ce procédé, essayerons de réduire la consommation d’énergie et les émissions et rendrons ensuite le processus plus concurrentiel», conclut Casper Van der Eijk.
Mots‑clés
ENSUREAL, alumine, aluminium, procédé Pedersen, procédé Bayer, économie circulaire, déchets d’alumine, métal, déchets, bâtiment
