L’industrie minière et métallurgique peut participer aux efforts de lutte contre les changements climatiques
La configuration des précipitations change. Les vagues de chaleur et les températures élevées sont de plus en plus fréquentes. Le pergélisol et la glace de mer fondent. Les mers et les océans se réchauffent et s'acidifient. Leur niveau monte. Notre environnement – sa biodiversité, les caractéristiques de nos littoraux et les êtres humains qui en font partie – est menacé. Tous les secteurs de l’économie doivent agir dès maintenant pour mettre un frein au réchauffement de la planète avant qu’elle ne subisse des effets irréversibles.
Voilà qui est plus facile à dire qu'à faire. La vie moderne dépend énormément de l'industrie minière et métallurgique. Les métaux et les minéraux sont les matières premières qui servent à la construction, au transport et à la fabrication de biens. De l'extraction à la livraison, la mise en marché des produits représente 5 % de toutes les émissions de gaz à effet de serre.
Les activités minières sont soumises à deux contraintes inévitables. La première est la géographie. La découverte de nouveaux gisements amène les compagnies minières à s’installer dans des régions de plus en plus reculées. Comme ces mines ne peuvent pas être reliées aux réseaux nationaux, elles sont fortement dépendantes des combustibles fossiles pour la production d’électricité. Le transport du carburant, du matériel et même des travailleurs est énergivore.
La deuxième contrainte est la chimie. Les procédés de fusion et d’affinage des métaux reposent sur des réactions chimiques à base de carbone. Le carbone contenu dans le charbon, le coke et d’autres réducteurs est utilisé en stœchiométrie pour éliminer les molécules d’oxygène des formes oxydées de nombreux minerais, ce qui produit inévitablement un sous-produit de dioxyde de carbone.
Cela dit, ces industries ont à leur disposition quelques bonnes possibilités de réduction des émissions.
Des sources d'énergie à faibles émissions de carbone peuvent alimenter les chaînes d'extraction. Nous pouvons réduire les émissions en optant pour des carburants à combustion plus propre, en électrifiant les opérations minières et en utilisant l’énergie renouvelable. Nous devons aussi accélérer le développement de nouvelles méthodes de stockage de l'énergie. Ces méthodes assurent la stabilité de la production de l'énergie solaire et de l'énergie éolienne, qui sont de nature intermittente.
En ce qui concerne l’exploitation minière, les mines à ciel découvert sont de grandes consommatrices de carburant, tandis que les mines souterraines sont de grandes consommatrices d’électricité. L’automatisation des véhicules et des transports peut réduire la consommation de carburant dans ces deux types de mines. Équipés de systèmes de commande appropriés et de moteurs d’entraînement à fréquence variable, les appareils de ventilation souterrains peuvent consommer moins d’électricité. Il existe des solutions faciles à adopter, pour lesquelles les technologies sont bien développées et commercialisées.
La recette chimique pour la fusion et l’affinage peut être optimisée pour améliorer la qualité des produits et réduire les émissions. Le traitement des effluents gazeux peut aller encore plus loin. La récupération du monoxyde de carbone dans l’industrie des ferro-alliages peut réduire de 10 % les besoins en électricité des fours. Récupérer la chaleur des scories, avec des techniques comme l’atomisation des scories, pourrait être une innovation cruciale dans le domaine de la fusion des métaux.
Dans les installations complexes, on cherche souvent à trouver des occasions d'amélioration pour des procédés discrets et isolés. Or, il suffit parfois de considérer les activités dans leur ensemble pour trouver des solutions profitables tant pour l'environnement que pour la réduction des coûts. Prenons l’exemple de l’abattage à l’explosif et du broyage. En limitant l'utilisation d'explosifs dans une mine, le sautage peut être plus efficace du point de vue de l'énergie par tonne extraite. Par contre, on augmente ainsi la taille des morceaux de minerai extraits, ce qui signifie que le broyage exigera plus d'énergie. En trouvant le juste équilibre, on peut obtenir la meilleure consommation d'énergie par tonne pour les deux procédés.
Adapter les procédés de fusion et d’affinage aux matières recyclées apparaît une avenue prometteuse. Il est possible de réduire les émissions et les déchets en récupérant des matières qui ont déjà subi le processus initial de réduction du minerai.
Bien sûr, il est important d’atteindre l’équilibre entre la réglementation en vigueur et les systèmes appliqués à l’exploitation minière et à la métallurgie. Nous voulons réduire les émissions et encourager l'innovation, mais pas au détriment d'une industrie qui en alimente bien d'autres. En réfléchissant aux solutions à faibles émissions de carbone et en les modulant pour chaque site d'exploitation minière, l'exploitation minière et la métallurgie peuvent participer aux efforts de lutte contre les changements climatiques et éviter de nuire davantage à l'environnement.
À propos de l’auteur
Julia Davourie
Ingénieur, Services environnementaux;
Julia est Ingénieure en environnement et possède une formation en ingénierie et en gestion de l’environnement et des systèmes d’énergie. Récemment, Julia a participé à l’élaboration d’indicateurs-clés de performance (ICP) pour l’exploitation aurifère, travaillant en étroite collaboration avec le groupe Systèmes et contrôle de procédés afin d’automatiser la collecte de données et le calcul des ICP pour un client du secteur de l’exploitation d’or. L’objectif était de gérer et de réduire la consommation d’énergie et les émissions de gaz à effet de serre d’une installation située au Nevada, puis d’étendre ensuite ce système à tous les sites miniers du client.