Aluminium plus vert: une recette bien gardée

De quoi est faite la nouvelle anode révolutionnaire annoncée jeudi par Rio Tinto et Alcoa? Bien malin qui la devinera car avec le mystère de la Caramilk, cette «recette» figure certainement parmi les secrets les mieux gardés du monde.

Vincent Christ, patron d’Elysis, la nouvelle compagnie qui mettre l’anode en marché, refuse même d’en parler en des termes aussi généraux que d’en dire s’il s’agit d’un type de céramique mélangé avec autre chose. Mais il s’est tout de même assis avec nous pour expliquer comment, concrètement, la nouvelle découverte va changer la production d’aluminium.

Le point de départ de l’«alu» est la bauxite, soit un minerai riche en alumine, qui est une molécule composée de deux atomes d’aluminium et trois d’oxygène. Après quelques étapes de préparation (qui resteront les mêmes), le point critique consiste à forcer l’oxygène à «laisser aller» les atomes d’aluminium, pour ainsi dire. On y arrive par électrolyse : grosso modo, on fait fondre l’alumine que l’on mélange à une autre substance qui aide la réaction chimique, on y fait passer un courant électrique et on y insère une anode faite d’un matériau particulier. L’anode est le point de sortie du courant électrique et, dans le cas de l’électrolyse de l’alumine, c’est l’endroit où l’oxygène se dirige, laissant l’aluminium derrière.

Historiquement, l’anode a toujours été faite de matériaux très riches en carbone. On s’en servait parce que le carbone et l’oxygène ont une grande affinité chimique, c’est-à-dire qu’ils ont une forte propension à réagir ensemble pour faire du CO2, et c’est grâce à cette affinité que l’on parvenait à séparer l’aluminium de l’oxygène. «Le carbone est absolument essentiel à la réaction traditionnelle. Sans carbone, ça ne fonctionne tout simplement pas», indique M. Christ.

Saint-Graal

Il y a longtemps que l’on cherche un matériau qui permet de remplacer ce carbone, car il coûte cher en plus d’émettre beaucoup de gaz à effet de serre. Comme il fait partie de la réaction chimique, le procédé gruge continuellement l’anode, qu’il faut donc remplacer régulièrement. Mais ce matériau était une sorte de Saint-Graal, pas évident du tout à mettre au point car il devait posséder une série de caractéristiques très exigeantes — ne pas fondre à des températures de plus de 1000°C, résister à diverses attaques chimiques, conduire l’électricité suffisamment bien, etc.

Après des décennies d’efforts de recherche, c’est ce que fait le nouveau matériau mystère annoncé jeudi, dit M. Christ, mais «les réactions chimiques sont complètement différentes de celles qui se produisaient avec le carbone», ajoute-t-il sans aller plus loin. Disons tout de même que dans la méthode traditionnelle, l’aluminium purifié «précipitait», il coulait au fond de la cuve. Avec la nouvelle méthode, il ira plutôt se coller sur une autre partie du système nommée cathode, un peu à la manière d’un plaquage métallique.