Acier et aluminium : des emballages robustes, faciles

Acier et aluminium exigent des procédés de production assez différents.
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 :
Emballages métalliques : les avantages en bref
Ils constituent
une barrière au CO
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:
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 protègent de la
lumière, des rayons
UV et de l’humidité,
permettant ainsi une
longue conservation
de l’aliment.
Une fois
produits, l’acier
comme l’aluminium ne
disparaissent quasi
pas et constituent
ainsi une réserve
importante pour les
productions futures.
Ils sont faciles
à trier et à
recycler, sans
perte de qualité.
Acier et aluminium : des emballages
robustes, faciles à recycler
Spécial matériaux
PROCÉDÉS DE FABRICATION DIVERS, UTILISATIONS VARIÉES
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.
L’acier est produit de deux façons :
• La
filière intégrée repose sur l’utilisation majoritaire de mine-
rai de fer. Celui-ci est transformé en fonte dans des hauts-four-
neaux. 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.
• 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’ (pou-
tres, rails) et pour des aciers spéciaux présentant une grande
résistance au frottement.
Les deux filières peuvent donc recycler les aciers collectés.
Du minerai de fer à l’acier
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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.
© Stahl-Zentrum

Les emballages métalliques,
un produit de la révolution industrielle
Spécial matériaux
L’acier le plus ancien est l’ acier norique , utilisé par l’armée ro-
maine dès le 1er siècle avant J-C. Au Moyen Age, l’acier servait no-
tamment à produire des sabres. Ensuite, son usage s’est étendu
à la fabrication de canons.
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 an-
nées 1860. À cette époque, la Belgique était à la pointe de la
technologie sidérurgique, deuxième après l’Angleterre.
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.
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’alumi-
nium 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 relati-
vement économique.
La première cannette en aluminium est introduite en 1959 par
la Coors Brewing Company.
Plus tard, avec la popularisation des
plats préparés , l’alumi-
nium s’avère également idéal pour l’emballage de produits ali-
mentaires.
Acier – applications militaires puis industrielles
Aluminium – production de masse dès la fin du XIXe siècle
“L’utilisation de l’acier et de l’aluminium prend son essor au cours
de la révolution industrielle”.
© Stahl-Zentrum © Stahl-Zentrum © Stahl-Zentrum

Spécial matériaux
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 aro-
matiques polycycliques comme source de carbone, réduisant
ainsi les émissions de gaz nocifs.
“Le développement de nouveaux types d’acier et d’alu-
minium 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 opti-
misées au fil du temps, permettant la production d’emballages
métalliques de plus en plus légers”, explique Luc Braet, de Sta-
lupack. “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 chimi-
ques. De plus, l’aluminium et l’acier sont recyclables à l’infini.
• 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.
• 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 re-
froidissement et une phase de réchauffage - deux phases
consommant énormément d’énergie.
• La sidérurgie fournit également des efforts constants pour
limiter ses émissions de CO2 et de NOx, notamment par l’ins-
tallation de filtres et la valorisation des gaz issus des hauts-
fourneaux et des aciéries.
• Le recyclage de l’acier, en progression constante, permet éga-
lement d’économiser des ressources et de l’énergie, et de ré-
duire ainsi son impact environnemental.
Une tonne d’aluminium recyclé économise quatre tonnes de bauxite
Optimisation du poids, recyclage des emballages
Progrès dans les deux filières de production d’acier
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.
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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.
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Spécial matériaux
Les producteurs d’emballa-
ges 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 da-
vantage d’informations à ce sujet
dans la prochaine édition du Pre-
ventpack consacrée au ‘Design
for Recycling’). “Nous recherchons
constamment l’équilibre opti-
mum entre poids et performan-
ce”, 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 dispo-
sons 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 forte-
ment. Les programmes de recherche se focalisent donc princi-
palement 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 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
Analyser le cycle de vie, piéger le carbone
Stalupack
Acier et aluminium : réduction graduelle
de l’impact environnemental
Pour en savoir plus
www.eurofer.org - www.steelbel.be - www.apeal.org - www.eaa.net
©: Quaff