Spécial matériaux 1 Acier et aluminium : des emballages robustes, faciles à recycler © Stahl-Zentrum L’acier est utilisé depuis l’époque romaine à des fins militaires, puis industrielles. L’aluminium est apparu au XIXe siècle, lors de la révolution industrielle. Tous deux sont aujourd’hui abondamment utilisés comme matériaux d’emballages métalliques. Robustes, ils peuvent être facilement refondus et réutilisés. Au fil des ans, l’impact environnemental de leur production a sans cesse diminué. Procédés de fabrication divers, utilisations variées Acier et aluminium exigent des procédés de production assez différents. Du minerai de fer à l’acier • La filière électrique recycle l’acier en refondant des mitrailles et de la ferraille dans des fours à arc électrique. Elle produit principalement de l’acier pour des produits dits ‘longs’ (poutres, rails) et pour des aciers spéciaux présentant une grande résistance au frottement. Les deux filières peuvent donc recycler les aciers collectés. Emballages métalliques : les avantages en bref L’industrie alimentaire utilise l’acier et l’aluminium pour des emballages divers, comme les boîtes de conserve, les cannettes de boissons et les raviers pour plats préparés. Ces emballages procurent les avantages suivants : Ils protègent de la lumière, des rayons UV et de l’humidité, permettant ainsi une longue conservation de l’aliment. Ils constituent une barrière au CO2 : idéal pour conserver la pétillance des boissons gazeuses. Alliant légèreté et robustesse, ils facilitent la manipulation des produits emballés (notamment l’empilage sur palettes). Ils sont faciles à trier et à recycler, sans perte de qualité. Une fois produits, l’acier comme l’aluminium ne disparaissent quasi pas et constituent ainsi une réserve importante pour les productions futures. Parution : juin 2010 • E.R. : J. Goossens • Fost Plus asbl • Rue Martin V 40 • BE-1200 Bruxelles. Imprimé sur papier recyclé • Ne pas jeter sur la voie publique. L’acier est produit de deux façons : • La filière intégrée repose sur l’utilisation majoritaire de minerai de fer. Celui-ci est transformé en fonte dans des hauts-fourneaux. Cette fonte est ensuite traitée en aciérie : elle est versée sur un lit de ferrailles, puis on y insuffle de l’oxygène pur afin d’obtenir de l’acier. La filière intégrée produit principalement des aciers plats (tôles, plaques), notamment pour le secteur automobile, les appareils électroménagers et les emballages. Spécial matériaux Les emballages métalliques, un produit de la révolution industrielle Acier – applications militaires puis industrielles C’est en 1810 que fut brevetée la première boîte de conserve métallique. Elle était en fer-blanc, un acier laminé et étamé qui permet de prolonger la durée de conservation des aliments. Après 1860, grâce à l’amélioration du processus de fabrication, les boîtes de conserve se diffusèrent à grande échelle. Les premières boîtes rondes métalliques pour boissons, fabriquées en fer-blanc, apparaissent dans les années 1930 aux États-Unis. © Stahl-Zentrum © Stahl-Zentrum L’année 1784 marque un tournant industriel avec l’avènement du puddlage, qui augmente fortement la productivité. Cette méthode consiste à chauffer de la fonte, additionnée d’oxyde de fer, sur un feu de coke. Le mélange est ensuite enfourné dans un four à réverbère puis vigoureusement brassé (« to puddle » en anglais), ce qui provoque l’oxydation du carbone. La masse obtenue est ensuite forgée. Le décollage industriel de la sidérurgie date de la fin des années 1860. À cette époque, la Belgique était à la pointe de la technologie sidérurgique, deuxième après l’Angleterre. © Stahl-Zentrum L’acier le plus ancien est l’acier norique, utilisé par l’armée romaine dès le 1er siècle avant J-C. Au Moyen Age, l’acier servait notamment à produire des sabres. Ensuite, son usage s’est étendu à la fabrication de canons. “L’utilisation de l’acier et de l’aluminium prend son essor au cours de la révolution industrielle”. Aluminium – production de masse dès la fin du XIXe siècle La découverte de l’aluminium est attribuée à Friedrich Wöhler en 1827. Wöhler mit en évidence les propriétés physiques de l’aluminium, parmi lesquelles la légèreté. La découverte de la bauxite, d’où est tiré l’aluminium primaire, remonte à 1821. Le premier site industriel de production d’aluminium s’établit en 1860 dans le Gard, en France. En 1886 se développe la méthode de production de l’aluminium par dissolution de l’alumine et décomposition par électrolyse, toujours utilisée aujourd’hui. Appelé Héroult-Hall, ce procédé permet d’obtenir de l’aluminium de manière relativement économique. La première cannette en aluminium est introduite en 1959 par la Coors Brewing Company. Plus tard, avec la popularisation des plats préparés, l’aluminium s’avère également idéal pour l’emballage de produits alimentaires. Spécial matériaux 2 Acier et aluminium : réduction graduelle de l’impact environnemental Au fil des décennies, les producteurs d’acier et d’aluminium ont rendu leurs modes de production plus efficaces et moins énergivores. Progrès dans les deux filières de production d’acier • La production d’une tonne d’acier consomme aujourd’hui 35 % d’énergie de moins que dans les années 1950, grâce notamment à des programmes d’amélioration continue au niveau des procédés. • La sidérurgie fournit également des efforts constants pour limiter ses émissions de CO2 et de NOx, notamment par l’installation de filtres et la valorisation des gaz issus des hautsfourneaux et des aciéries. • Au début des années 1980, la production intégrée d’acier s’est améliorée grâce à l’introduction de la coulée continue. Ce progrès majeur permet d’économiser une phase de refroidissement et une phase de réchauffage - deux phases consommant énormément d’énergie. • Le recyclage de l’acier, en progression constante, permet également d’économiser des ressources et de l’énergie, et de réduire ainsi son impact environnemental. Une tonne d’aluminium recyclé économise quatre tonnes de bauxite Le recyclage de l’aluminium, pratiqué depuis les années 1900, engendre des économies d’énergie considérables. L’aluminium à recycler provient principalement des cannettes de boissons collectées via les sacs PMC. Son recyclage nécessite 95 % d’énergie de moins que sa génération à partir de bauxite. En outre, une tonne d’aluminium recyclé permet d’économi- ser quatre tonnes de bauxite. Par ailleurs, en évitant l’étape de l’électrolyse, très énergivore, on évite les rejets polluants qui lui sont associés. Enfin, un nombre croissant d’usines brûlent ou recyclent le monoxyde de carbone et les hydrocarbures aromatiques polycycliques comme source de carbone, réduisant ainsi les émissions de gaz nocifs. © Stahl-Zentrum © Stahl-Zentrum © Stahl-Zentrum © Stahl-Zentrum “Le développement de nouveaux types d’acier et d’aluminium a permis de réduire les épaisseurs des bobines d’acier et d’aluminium. De nouvelles techniques de formage des emballages sont également apparues. Elles ont été optimisées au fil du temps, permettant la production d’emballages métalliques de plus en plus légers”, explique Luc Braet, de Stalupack. “Dès lors, elles sont moins lourdes à transporter et plus faciles à écraser.” Tant l’acier que l’aluminium peuvent être recyclés sans perte de valeur ni altération de leurs propriétés physiques et chimiques. De plus, l’aluminium et l’acier sont recyclables à l’infini. Parution : juin 2010 • E.R. : J. Goossens • Fost Plus asbl • Rue Martin V 40 • BE-1200 Bruxelles. Imprimé sur papier recyclé • Ne pas jeter sur la voie publique. Optimisation du poids, recyclage des emballages Spécial matériaux Acier et aluminium : réduction graduelle de l’impact environnemental ©: Quaff Analyser le cycle de vie, piéger le carbone Les producteurs d’emballages métalliques recourent de plus en plus à l’analyse du cycle de vie. Dès la conception de l’emballage, ils étudient sa recyclabilité (vous trouverez davantage d’informations à ce sujet dans la prochaine édition du Preventpack consacrée au ‘Design for Recycling’).“Nous recherchons constamment l’équilibre optimum entre poids et performance”, ajoute Luc Braet. “Ainsi, nous avons diminué l’épaisseur de la paroi et le diamètre du couvercle des cannettes. Les premiers modèles de 33 cl avaient un couvercle d’un diamètre 206 (66 mm) pour un diamètre 202 (52mm) de nos jours. Nous disposons aujourd’hui d’une faible marge de manœuvre pour réduire la masse de métal nécessaire à la fabrication d’une cannette sans nuire à sa résistance.” Par ailleurs, la production d’une tonne d’acier ou d’aluminium primaire entraîne actuellement le rejet de plusieurs tonnes de dioxyde de carbone, que le recyclage permet de diminuer fortement. Les programmes de recherche se focalisent donc principalement sur les axes suivants : • Piéger ou recycler le carbone pour éviter les émissions de gaz à effet de serre • Augmenter la part de l’électricité comme source d’énergie Stalupack Stalupack est une organisation indépendante qui sert de centre d’expertise à Fost Plus pour la collecte et le recyclage des emballages en acier et en aluminium. www.fostplus.be Pour en savoir plus www.eurofer.org - www.steelbel.be - www.apeal.org - www.eaa.net