Réduire l'empreinte carbone de l'aluminium : stratégies pour une production durable

L'aluminium est un matériau essentiel pour de nombreuses industries, y compris la construction et la production d'énergie. Cependant, l'empreinte carbone de l'aluminium est bien au-dessus de celle de l'acier, car l'industrie de l'aluminium représente 1,1 milliard de tonnes métriques d'émissions de CO2 par an. C'est alarmant pour les industries essayant de maintenir leur empreinte carbone au minimum. Alors que le monde vise à réduire les émissions de carbone jusqu'à 50 % d'ici 2050, les espoirs de produire de l'aluminium plus vert reposent sur l'accélération des actions pour atteindre les objectifs mondiaux de décarbonation.

Dans cet article, nous donnons un aperçu de l'empreinte carbone de l'aluminium et discutons des moyens de réduire les émissions de CO2, comme le recyclage des rebuts d'aluminium et l'achat de chutes d'aluminium utilisables via un fournisseur local de métaux.

Aperçu de l'empreinte carbone de l'aluminium

L'aluminium est durable et complètement recyclable, c'est pourquoi il est très recherché dans diverses industries. Près des trois quarts de l'aluminium total produit sont encore en usage aujourd'hui, et la demande d'aluminium devrait plus que doubler d'ici 2050.

La production d'aluminium nécessite beaucoup d'énergie. Par exemple, la fusion de la bauxite pour extraire l'aluminium est un processus énergivore. Les unités de fusion au charbon émettent 400 % plus de CO2 que les unités fonctionnant à l'hydroélectricité.

Il y a de nombreux points chauds d'émissions de carbone dans l'industrie de l'aluminium. Les points chauds primaires causent l'émission directe de CO2 par électrolyse et divers processus de combustion de carburant. De même, les activités secondaires comme le transport et l'élimination des déchets agissent comme sources secondaires de pollution carbone.

Le tableau ci-dessous montre les procédés unitaires principalement responsables des émissions de CO2 selon une étude menée par l'Institut International de l'Aluminium (IAI).

Procédé	Source d'émission	Contribution CO2 (kg/tonne)
Extraction bauxite	Combustion combustibles fossiles	7,71
Raffinage alumine	Combustion combustibles fossiles	1345,38
Électrolyse aluminium	Procédés pré-cuisson et Söderberg	1537,79
Production anodes	Four de cuisson	171,03
Coulée lingots aluminium	Combustion carburant + transport	54,03

Comment décarboner l'industrie de l'aluminium

Pour réduire l'empreinte carbone de l'aluminium, il est important d'agir pour décarboner l'industrie. Ci-dessous, nous détaillons les façons de réduire les émissions de CO2, incluant le passage à des sources d'énergie non conventionnelles, la capture du carbone aux sources d'émission, et le recyclage de l'aluminium.

Passage aux sources d'énergie non conventionnelles

Selon l'IAI, 60 % des émissions totales de CO2 produites par le processus de l'aluminium sont générées pendant la fusion due à la combustion du charbon ; ainsi, décarboner la production d'énergie en passant aux sources d'énergie renouvelables peut réduire les émissions à zéro d'ici 2050.

Capture du carbone à la source d'émission

Il y a deux façons de réduire le carbone dans l'atmosphère — planter des arbres pour capturer efficacement le carbone de l'atmosphère ou capturer le carbone à la source d'émission et le neutraliser en utilisant des technologies avancées, comme un système CSCUT (Capture, Stockage et Utilisation du Carbone).

Un système CSCUT capture le CO2 à la source (ex: cheminées) et le transporte vers un site d'injection ou le stocke pour diverses applications. Par exemple, le CO2 capturé peut être mélangé avec de l'hydrogène pour produire du carburant pour automobiles. Sinon, il peut être précipité en granulés de carbonate de calcium solide pour être enfoui profondément sous terre pour réduire la concentration.

Cependant, cela nécessiterait des investissements supplémentaires pour construire un système CSCUT pleinement fonctionnel et le faire fonctionner long terme. Heureusement, il existe une autre méthode moins coûteuse.

Recyclage de l'aluminium résiduel

L'aluminium vierge porte une énorme empreinte carbone, jusqu'à 20 tonnes d'émission de carbone par tonne d'aluminium produite. Cependant, quand cela devient rebut après usage consommateur et est recyclé à nouveau, l'empreinte est réduite à 0,5 tonne de CO2 par tonne d'aluminium.

Le tableau ci-dessous montre les données pour les empreintes carbone de l'aluminium primaire et secondaire.

Types d'aluminium	Tonnes de CO2 par tonne d'aluminium
Aluminium primaire	4 (pour unités hydroélectriques) 20 (pour unités au charbon)
Aluminium recyclé	0,5

Le recyclage de l'aluminium a plusieurs avantages outre la réduction de la concentration de carbone dans l'atmosphère. Premièrement, le processus de recyclage fait le meilleur usage d'une marchandise précieuse infiniment recyclable. Deuxièmement, l'aluminium recyclé peut confortablement répondre à la demande croissante future. Actuellement, les industries satisfont 35 % de leurs besoins en aluminium par le recyclage. Avec 75 % de l'aluminium jamais produit encore en service, il est sage de considérer le recyclage comme option primaire plutôt que la fusion depuis la bauxite. Cela permettrait aussi aux industries d'économiser 90 % des coûts énergétiques des processus de fusion.

L'empreinte carbone réduite de l'aluminium recyclé post-usage ouvre la porte pour répondre à la demande mondiale d'aluminium sans déclencher d'alarme environnementale. Cependant, le recyclage de rebuts traités n'est pas une option viable pour réduire les émissions de CO2 et aggraverait la situation.

L'aluminium traité est produit par le traitement de produits d'aluminium comme le feuillard laminé. Près de 20-30 % de l'aluminium total traité finit en rebut. Ce rebut d'aluminium traité peut aussi être recyclé, mais il portera une empreinte carbone encore plus élevée que l'aluminium primaire. Comme le rebut traité n'a pas complété son premier cycle d'usage et est recyclé à nouveau, il portera l'empreinte carbone de l'aluminium primaire (jusqu'à 20 tonnes de CO2 par tonne d'aluminium) ET de l'aluminium recyclé (0,5 tonne de CO2 par tonne d'aluminium). Ainsi, il est potentiellement plus dangereux pour l'environnement que l'aluminium vierge.

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