Si vous regardez dans le dictionnaire, vous pourrez lire au mot «purification» qu'il s'agit d'un procédé par lequel on enlève les impuretés d'une substance pour la rendre pure. Plusieurs chimistes ont travaillé à purifier certains éléments comme par exemple Karl Josef Bayer qui a trouvé une méthode de purification pour l'aluminium. Dans ce texte, vous pourrez vous informer de la vie de monsieur Bayer, de sa découverte ainsi que de son impact dans notre vie de tous les jours.
Karl Josef Bayer est né en 1847 à Bielitz en Allemagne, où il a passé une partie de son enfance. Il s'est retrouvé ensuite en Pologne, puis a complété des études de chimie à l'Université de Heidelberg et déposé une thèse chez Bunsen. Il a fait carrière dans le domaine industriel, comme à Brünn en Bohême et ensuite à Saint-Pétersbourg, en Russie. C'est en 1889 qu'il a découvert son fameux procédé pour extraire l'aluminium de la bauxite. Il nous quittera avec l'arrivée du 20e siècle, en 1901, pour un monde meilleur.
La découverte d'un tel procédé n'est pas à prendre à la légère. Le «Bayer Process» comprend quatre étapes, dont la première est la digestion, qui consiste à prendre de la bauxite1 en poudre et à la mélanger à une solution contenant du bicarbonate2, ensuite on chauffe le tout à une température de 250 degrés Celsius, à des pressions atteignant parfois 30 atm, et on obtient un sel d'aluminium3 en solution. La deuxième étape est la clarification, qui enlève les impuretés non solubles de la bauxite. Ensuite, on laisse reposer la solution et celle-ci précipite ou cristallise pour former un trihydrate d'aluminium4. On sépare la phase liquide du précipité pour la réinjecter à la deuxième étape. Finalement, la dernière étape est la calcination5, qui consiste à nettoyer le trihydrate pour ensuite le chauffer aux environs de 1 050 degrés Celsius dans des fours spéciaux, ce qui évapore tout le liquide, laissant l'aluminium en poudre blanche d'une pureté à 99 %. Il ne restera plus qu'à faire fondre l'aluminium pour le mouler et en faire une grande variété de produits. Les méthodes d'aujourd'hui se sont quelque peu améliorées pour une meilleure efficacité et un coût de production à meilleur prix. L'un de ces moyens est l'usage de l'électricité et comme il y en a beaucoup au Québec, on trouve une aluminerie… Mais on n'y trouve pas de bauxite, il faut donc l'importer par bateau…
On retrouve de la bauxite, un composé d'oxyde d'aluminium hydraté, en Afrique, en Inde, en Amérique du Sud ainsi qu'en Australie; en fait, l'aluminium est le métal le plus répandu sur la surface de la Terre. Pour transformer cette matière, il faut beaucoup d'énergie, c'est donc pourquoi on retrouve au Québec et en France des alumineries qui utilisent l'électricité dans le procédé d'extraction. L'électricité québécoise est relativement bon marché et c'est ce qui a convaincu les multinationales à s'implanter ici, créant de nombreux emplois; près de 8 000 en fait sont reliés de près ou de loin à l'industrie de l'aluminium.
Le procédé de purification de l'aluminium comprend donc quatre étapes qui demandent, pour être exécutées, une très grande quantité d'énergie. Karl Josef Bayer a su faire preuve de ténacité pour trouver un tel procédé, encore utilisé cent ans après sa mise au point. La purification et l'utilisation de l'aluminium sont à prévoir jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de bauxite sur cette planète… donc autant dire que ce procédé existera encore de nombreuses années, les usages de l'aluminium (métal léger, malléable et supportant des chaleurs élevées) se développant à une vitesse fulgurante…
1 Bauxite: roche silicatée renfermant surtout de l'alumine.
2 Bicarbonate: Carbonate: sel ou ester de l'acide carbonique (H2CO3).
3 Sel d'aluminium: sel composé d'aluminium.
4 Trihydrate d'aluminium: composé à base d'hydrogène, d'oxygène et d'aluminium.
5 Calcination: opération par laquelle on modifie la structure d'un corps en le soumettant à une haute température.
Bibliographie
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