Acier et aluminium : des emballages robustes, faciles

Spécial matériaux
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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.
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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
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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.
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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.
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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
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“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
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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