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Une équipe de scientifiques canadiens cherche un moyen de réduire considérablement les émissions de carbone tout en produisant du dioxyde de titane, un élément recherché pour la transition énergétique.
En 2023, ces scientifiques ont concrétisé leurs idées ambitieuses en créant une usine de démonstration opérationnelle à grande échelle – la plus grande de ce type au monde – capable de produire jusqu’à 40 000 tonnes de minerai d’ilménite par an avec des émissions nettement réduites.
Cette nouvelle technologie, connue sous le nom de BlueSmeltingMC, pourrait réduire jusqu’à 95 % des émissions de carbone provenant du traitement de l’ilménite dans nos installations de Fer et Titane (RTFT) – Opérations Québec, à Sorel-Tracy, au Canada, ce qui équivaut à retirer 145 000 voitures de la circulation1.
Nous traitons le minerai d’ilménite pour produire du dioxyde de titane, une matière servant à créer une fine poudre blanche qui fait partie des ingrédients principaux de produits comme la crème solaire, le dentifrice, la peinture et les cosmétiques depuis plus d’un siècle.
Le dioxyde de titane absorbe les rayons ultraviolets et réfléchit la lumière. Il est donc de plus en plus utilisé dans les nouvelles technologies de réduction des émissions de carbone, comme les peintures appliquées sur les bâtiments pour réfléchir la chaleur et réduire la consommation d’énergie.
Mais la manière dont nous produisons nos matériaux est tout aussi importante que les produits dans lesquels ils sont utilisés. L’usine de démonstration de RTFT – Opérations Québec met en œuvre la technologie BlueSmelting, développée en interne par notre Centre de technologie et minéraux critiques de Sorel-Tracy, afin de consommer moins de charbon pour le traitement du minerai d’ilménite.
Nous avons actuellement recours au charbon dans le cadre du procédé de réduction du minerai, mais avec BlueSmelting, nous pouvons soit recycler le gaz de fonderie – un mélange de dioxyde de carbone et d’hydrogène généré par nos fours – soit utiliser de l’hydrogène pur.
Nous menons un projet pilote pour vérifier si la technologie BlueSmelting est viable à grande échelle et sans danger dans un contexte de production.
Ce procédé ajouterait une étape de pré-réduction au procédé classique, ce qui permettrait de consommer moins de charbon et d’électricité à l’étape de la réduction. Cette technologie fonctionne avec du gaz de fonderie recyclé ou de l’hydrogène vert, et nous explorons également la biomasse durable comme solution de rechange au charbon.
« Ainsi, en plus de recycler le gaz de fonderie, nous nous servons d’un procédé existant pour réduire les risques associés à la transition vers l’hydrogène. »
Puisque nous devons travailler rapidement pour atteindre nos ambitieux objectifs de réduction des émissions, nous lançons le projet en deux phases.
« Nous avons pris une technologie mature que nous utilisons dans un contexte différent et l’avons appliquée à la fusion, explique Didier Arseguel, vice-président, Technologie et chef de programme, Décarbonation des procédés – Minéraux, RTFT.
« Ainsi, en plus de recycler le gaz de fonderie, nous nous servons d’un procédé existant pour réduire les risques associés à la transition vers l’hydrogène. »
L’hydrogène peut être volatile, et c’est pourquoi, dans un souci de sécurité, nous collaborons étroitement avec des experts et des entreprises de partout dans le monde qui travaillent régulièrement avec l’hydrogène afin de concevoir des procédés basés sur leurs pratiques exemplaires et leur expérience.
L’usine de démonstration BlueSmelting est la plus grande en son genre au monde à utiliser cette technologie.
Nous avons conclu un partenariat avec le gouvernement du Canada pour investir jusqu’à 737 M $ CA (537 M $ US) d’ici 2030 afin de décarboner les activités de RTFT – Opérations Québec. Ce partenariat a joué un rôle déterminant dans la construction de l’usine.
Mais c’est l’engagement exceptionnel de la communauté et la collaboration entre les fournisseurs locaux et l’équipe du chantier qui ont permis de réaliser ce projet dans des délais aussi courts.
« Certains réacteurs et certaines pièces nous ont été livrés dès leur sortie de la machine à souder, alors qu’ils étaient littéralement encore chauds, explique Didier.
« Des entrepreneurs ont travaillé jour et nuit, et nous avons été ravis de voir une telle collaboration entre des entreprises locales, qui ont uni leurs forces au-delà de la concurrence pour que nous puissions répondre à nos impératifs de construction.
« Tout le monde était fier de participer à un projet aussi important pour Sorel-Tracy, et nous n’aurions pas pu honorer notre échéancier sans le travail assidu et l’enthousiasme de nos partenaires. »
1 L’usine BlueSmeltingMC fait partie de la stratégie de décarbonation de Rio Tinto, qui vise à réduire les émissions de l’entreprise de 50 % d’ici 2030 et à atteindre la carboneutralité d’ici 2050. S’il est pleinement mis en œuvre, le projet BlueSmelting a le potentiel de réduire jusqu’à 95 % les émissions de gaz à effet de serre globales de RTFT – Opérations Québec, soit une baisse d’environ 670 000 tonnes d’é-CO2 par rapport aux émissions de 2021, ce qui équivaut à retirer de la circulation 145 000 voitures.
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