Aluminium

L’aluminium, élément 17, est le métal le plus jeune. Découvert il y a 170 ans, considéré d’abord comme un métal précieux, ce n’est que depuis 100 ans qu’on l’utilise de façon industrielle

L’aluminium est un métal léger (densité 2,7) brillant et peu corrodable sauf par les bases concentrées. C’est pourtant un métal peu noble, mais il se passive tout de suite à l’air par la formation en surface d’une couche micronique de son oxyde Al2O3 qui est très stable.

Le principal minerai, constitué d’hydroxyde AlOOH mêlé à des oxydes de fer, découvert près du village des Baux est la bauxite. C’est en 1846 que le chimiste Sainte-Claire Deville réduit le chlorure d’aluminium par le sodium pour obtenir un métal brillant comme un métal précieux. En 1877 la première usine de production s’érige à Salindres (Gard), dirigée par Alfred Rangod dit « Péchiney ». C’est en 1886 que le français Paul Héroult et l’américain Charles M. Hall montrent la possibilité d’obtenir le métal par électrolyse réductrice de l’alumine (Al2O3) dissoute dans un bain fluoré avec la cryolithe à 950°. Le procédé Hall-Héroult était né. En 1887, Bayer met au point la purification de la bauxite par précipitation de Al(OH)3 en milieu basique et séparation de l’hydroxyde de fer (les "boues rouges" qui ont récemment fait l’actualité).

L’électrolyse en milieu fondu cryolithique est toujours utilisée, avec des cuves de production sous plus de 300 000 ampères et des rendements énergétiques qui approchent 95%. La réaction globale :

2Al2O3 (dissous) + 3C (anode)------>4Al (liquide) + 3CO2 (gaz)

exige beaucoup d’énergie. On estime qu’un kilogramme d’aluminium demande 13,5 kWh et près de 68 MJ si on compte l’énergie pour l’élaboration de l’alumine. C’est pourquoi les usines de production de l’aluminium se sont installées près de zones où l’électricité d’origine hydraulique était disponible : Alpes, Pyrénées, en France, Québec au Canada. L’aluminium reste relativement coûteux, le cours actuel est de l’ordre de 2 500 $/t et la forte demande a fait grimper son cours de 23 % en un an. La production mondiale est de 41 Mt : c’est seconde production après celle du fer, mais près de 70 % de ce métal est recyclé.

Son utilisation est variée : ustensiles de cuisine, emballages alimentaires, canettes de boisson, encadrements de fenêtres, éléments de construction, pièces d’automobiles, carrosseries de wagons TGV, éléments d’avions, ses alliages sont ouvrables, résistants et légers. Les voitures modernes comportent près de 120 kg d’aluminium et on estime que 100 kg d’aluminium font économiser à peu près 0,6 l/100 km de carburant, soit près de 10 % de la consommation moyenne.

Après des alertes médiatiques sur sa toxicité, en particulier un rôle éventuel dans la maladie d’Alhzeimer, un comité international et deux rapports de l’AFSSA et de l’INVS ont montré l’inanité de ces informations et l’absence de risques alimentaires.

Sources

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