Pourquoi l'aluminium ne rouille-t-il pas ?

Des voitures aux canettes, nous sommes entourés par l’éclat argenté durable de l’aluminium. Nous avons demandé au métallurgiste Casper van der Eijk ce qui fait qu'il vaut son pesant d'or.

Bien qu'il soit le métal le plus abondant sur Terre, constituant plus de 8 % de la croûte terrestre, l'aluminium n'a été découvert que dans les années 1820 par le physicien danois Hans Christian Ørsted. Cela s'explique en partie par le fait que l'aluminium pur n'existe pas dans la nature car il se lie facilement à d'autres éléments comme l'oxygène. Notre principale source d'aluminium est la roche sédimentaire, la bauxite. Comme l'explique Van der Eijk : « Il faut environ quatre kilos de bauxite pour produire un kilo d'aluminium métallique. Après avoir extrait le minerai de bauxite, l’oxyde d’aluminium est extrait. Ensuite, l'aluminium et l'oxygène sont séparés par un courant électrique passant à travers une solution fondue d'alumine et de cryolite minérale, qui dissout les minéraux oxydés. échelle, et ses propriétés se sont révélées inestimables. Il est léger – environ un tiers du poids de l’acier. "Il est également mou et malléable, et peut donc facilement être coulé ou transformé en de nombreux produits différents", ajoute Van der Eijk. Il est couramment utilisé dans les emballages (en canettes et pour le papier d'aluminium), les biens de consommation (tels que les téléphones et les ordinateurs). ), les transports (voitures, avions, navires et trains) et les lignes électriques, étant moins chers que le cuivre et avec un meilleur rapport conductivité/poids.

Il s’avère que c’est une idée fausse. Lorsque le fer est exposé à l’humidité et à l’oxygène, il s’agglutine dans une substance cassante brun-rouge que nous appelons rouille. Comme l’acier est un alliage dont le fer est le principal ingrédient, il rouille également. Alors que d’autres métaux se corrodent lorsqu’ils sont exposés à l’oxygène ou à l’eau, ils ne rouillent pas réellement. Pensez à la fine couche verte qui se forme sur les dômes des bâtiments en cuivre, laiton ou bronze. "L'aluminium réagit très rapidement à l'oxygène, créant une fine couche d'oxyde d'aluminium sur sa surface extérieure, qui empêche davantage d'oxygène d'atteindre le métal, le protégeant ainsi", explique Van der Eijk. Toutefois, cela ne rend pas l’aluminium invincible. Le contact avec l'eau salée peut entraîner la formation de petits trous, appelés piqûres, et elle se corrodera si elle est exposée à des environnements alcalins, mais elle est plus résistante aux acides, capable de résister aux boissons gazeuses dont le pH est inférieur à trois. « Il ne convient donc pas lorsqu'il est combiné avec du béton humide. Lorsque le ciment Portland est hydraté avec de l'eau pour fabriquer du béton, il produit de l'hydroxyde de calcium très alcalin, ce qui peut provoquer la fissuration de l'aluminium », note Van der Eijk.

L'aluminium peut être recyclé à l'infini avec une perte de matière limitée. En effet, selon Recycling World : « Cette propriété de recyclabilité infinie a conduit à une situation où aujourd'hui, environ 75 % du presque un milliard de tonnes d'aluminium jamais produit est encore utilisé de manière productive. » Il peut également être utilisé pour remplacer des bâtiments moins durables. matériaux lorsqu'ils atteignent la fin de leur cycle de vie, Recycling World ajoutant que « le recyclage de l'aluminium nécessite jusqu'à 95 % d'énergie en moins que la production de métaux primaires et évite ainsi les émissions correspondantes, y compris les gaz à effet de serre ». matériau pour construire les infrastructures, telles que les panneaux solaires et les éoliennes, de la transition énergétique verte. Il reste également attractif pour le transport, car la réduction du poids des véhicules diminue également les émissions. Cependant, des questions demeurent quant à la durabilité de sa production. « Actuellement, chaque kilogramme d’aluminium produit crée plus d’un kilogramme de boue rouge, qui finit dans les décharges. Et l'électrolyse doit être réalisée sans émissions de CO2 », remarque Van der Eijk. En effet, le projet ENSUREAL de Van der Eijk, financé par l'UE, avait précisément pour objectif d'atteindre cet objectif. ENSUREAL a modifié le processus de production standard de Pedersen pour accepter des minerais de moindre qualité, tout en remplaçant les matériaux carbonés par de l'hydrogène et les matériaux carbonés fossiles par des biocarbones, tout en créant des sous-produits utiles, tels que des matériaux de construction. « L'aluminium a longtemps été surnommé « » le métal vert » ; même si elle n'est pas encore à la hauteur, je suis convaincu qu'elle reste la clé de l'économie circulaire », conclut Van der Eijk. Cliquez ici pour en savoir plus sur les recherches de Van der Eijk : Production d'alumine sans déchets en L'Europe 