- Prix et distinctions
Une recherche soutenue par PRIMA Québec sur la production d’aluminium vert est récompensée pour son caractère innovant dans le secteur industriel.
Une recherche dirigée par le professeur Lionel Roué a obtenu l’un des prix Regroupements sectoriels de recherche industrielle (RSRI). Ce prix lui a été remis le 25 novembre lors du Gala des prix innovations 2021, organisé par l’Association pour le développement de la recherche et de l’innovation du Québec (ADRIQ-RCTi). Doté d’un budget de 663 000 $, le projet était financé conjointement par le ministère de l’Économie et de l’Innovation via PRIMA Québec, le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), Métal 7 et Kingston Process Metallurgy (KPM).
Le projet du regroupement lauréat porte sur le développement de nouveaux matériaux d’électrode pour la production d’aluminium vert (à faible émission de GES). Lionel Roué et Daniel Guay, professeurs au Centre Énergie Matériaux Télécommunications, ont collaboré avec Métal 7, situé à Sept-Îles, et KPM, situé à Kingston, en Ontario. Christian Moreau et Ali Dolatabadi, professeurs à l’Université Concordia, ainsi que Bernard Tougas, directeur des opérations – recherche et développement et leader de l’axe métallurgie des poudres du Centre de métallurgie du Québec (CMQ), ont également contribué aux travaux.
Ce prix récompense la force de ce maillage entre le milieu de la recherche et des entreprises ayant permis la création d’un nouveau procédé.
L’expertise comme source d’innovation
Le Québec est le quatrième producteur d’aluminium primaire au monde. Malgré l’utilisation de l’hydroélectricité comme principale source d’énergie dans ce procédé industriel, celui-ci reste le plus important émetteur de gaz à effet de serre (GES) de la province.
L’équipe de recherche et les partenaires industriels ont donc mis en commun leurs expertises pour diminuer significativement les émissions de GES des alumineries. Leur objectif : remplacer les anodes de carbone consommables par des anodes inertes, c’est-à-dire qui émettent de l’O2 plutôt que du CO2 lors de l’électrolyse de l’aluminium.
« La conception d’anodes inertes constitue un défi de taille, puisqu’elles doivent résister à des conditions sévères lors de l’électrolyse de l’aluminium. En effet, ce procédé exige des matériaux ayant une excellente résistance à la corrosion et aux chocs thermiques, ainsi que des propriétés électrochimiques adéquates. »
Lionel Roué, responsable du projet.
Pour ce faire, de nouveaux matériaux et méthodes d’élaboration d’anodes inertes, entre autres par projection thermique, ont été développés, de même que de nouveaux procédés d’élaboration de cathodes mouillables. Ces travaux ont donné lieu à deux demandes de brevet et à une dizaine de publications scientifiques.
La recherche comme alliée du développement économique
Les avantages de ce projet pour le Québec sont manifestes, au niveau tant de l’environnement que de la santé publique. En effet, la diminution des GES aura une incidence économique sur l’industrie de l’aluminium, entre autres depuis l’entrée en vigueur du marché du carbone. Cette nouvelle technologie induira aussi une réduction des coûts d’opération et d’infrastructure en éliminant les usines de fabrication d’anodes consommables et en permettant le développement de nouvelles générations de cuves d’électrolyse.
« Nous sommes conscients que l’intégration de ce procédé à l’échelle industrielle exigera plusieurs années de développement, mais, à long terme, c’est une technologie porteuse qui permettra au Québec de demeurer concurrentiel. Avec une diminution de sa production de GES, l’industrie de l’aluminium profitera d’avantages environnementaux et économiques importants. »
Lionel Roué
La valeur des exportations de produits d’aluminium canadiennes était évaluée à 11,2 milliards de dollars en 2019. Pourtant, très peu de laboratoires universitaires travaillent dans le domaine de l’électrolyse de l’aluminium. « À notre connaissance, nous sommes les seuls au Canada à étudier les anodes inertes », souligne le professeur Roué.
Sur le plan de la formation de personnel de haut niveau, le partenariat avec les milieux de pratique a été des plus bénéfiques pour le projet. « Cette collaboration avec des entreprises a été l’occasion de développer des compétences nouvelles pour les membres de l’équipe. Les étudiantes et les étudiants ont eu accès à des expertises variées applicables dans de nombreux domaines de l’industrie canadienne, ce qui profite à leur formation », conclut le chercheur.
