L'Université de Concepción développe une feuille de cuivre respectueuse de l'écosystème

L’Université de Concepción développe une feuille de cuivre respectueuse de l’écosystème

Ressource essentielle de l’ère moderne, le cuivre est un élément essentiel dans des industries allant de l’électronique aux infrastructures. Cependant, son extraction et sa transformation ont traditionnellement un impact environnemental considérable, avec des émissions de gaz nocifs et la génération de déchets qui compromettent les écosystèmes environnants.

La nécessité de repenser ce processus est devenue impérative pour l’Université de Concepción, qui, en collaboration avec l’entreprise Atacama Copper Foils, a développé un processus qui permet la production d’une feuille de cuivre électrodéposée, un produit avec une plus grande valeur ajoutée par rapport à la pratique actuelle de dissolution cuivre dans une solution acide. L’alternative présentée tire également parti de différentes sources de cuivre et de ressources de moindre valeur, ce qui augmente la durabilité du processus.

À cette initiative s’ajoute le traitement de concentrés de cuivre sans émissions et sans scories développé par l’équipe de chercheurs dirigée par le Dr Igor Wilkomirsky. Ce nouveau concept technologique de traitement des concentrés de cuivre ne nécessite pas d’étapes de fusion et de conversion. De plus, il repose sur l’utilisation d’hydrogène vert.

Dr Igor Wilkomirky Fuico, universitaire à la Faculté de génie de l’UdeC et Eduardo Bitrán Colodro, président du comité science, technologie et innovation du conseil d’administration de Codelco.

« Le nouveau procédé en cours de développement dans le UdeC, contrairement aux métaux conventionnels, permet de récupérer pratiquement tous les métaux précieux contenus dans les concentrés de cuivre, comme le cuivre évidemment, le fer, le molybdène, le soufre et la silice, en plus des métaux nobles (or, argent et autres). Le processus comprend trois étapes principales : l’oxydation à haute température, la réduction avec de l’hydrogène vert et la séparation du fer du cuivre et de la silice », explique le Dr Wilkomirsky.

Actuellement, dans le monde, il existe deux manières d’obtenir du cuivre : l’une par stratification, réalisée au moyen de processus mécaniques à partir d’une cathode de cuivre, et l’autre par électrodéposition à partir de solutions de haute pureté. « L’électrodéposition est un produit qui a augmenté sa demande principalement en raison de ses applications en électromobilité, car il est obtenu avec des caractéristiques physiques et chimiques par rapport au stratifié. Au Chili, le produit cathodique correspond à des cathodes en cuivre de très haute pureté (99,999% Cu). Dans certains pays, ce produit est utilisé comme source de cuivre pour produire des feuilles ou des feuilles de cuivre entre 10 et 150 microns. Notre développement nous permettra d’utiliser des sources non conventionnelles pour produire du cuivre électrodéposé sans avoir à passer par la production de cathodes », explique le Dr Jorge Carpinelli, directeur du développement et de l’innovation à l’Université de Concepción.

Prototype de feuille de cuivre développé dans le laboratoire d'électrochimie de la Faculté d'Ingénierie de l'Université de Concepción.
Prototype de feuille de cuivre développé dans le laboratoire d’électrochimie de la Faculté d’Ingénierie de l’Université de Concepción.

Selon le gestionnaire, ce nouveau procédé permet de récupérer tous les métaux précieux du concentré de cuivre. « Dans la technologie de fusion conventionnelle, seul le cuivre est récupéré avec les métaux nobles et le soufre sous forme d’acide sulfurique ; Elle ne génère pas de scories contrairement aux fonderies classiques qui produisent 1 à 1,5 tonnes de scories par tonne de cuivre produite, où sont perdues du fer, du molybdène et de la silice ; et il a une faible empreinte carbone et génère une part importante de l’énergie et de l’eau nécessaires au processus », explique Carpinelli.

Les progrès vers cet objectif révolutionnaire réduiront non seulement l’impact environnemental, mais entraîneront également une plus grande durabilité dans les industries dépendantes du cuivre. Les innovations dans ce domaine pourraient ouvrir la porte à une nouvelle ère de production de cuivre, où convergent efficacité et responsabilité environnementale. Le Dr Jorge Carpinelli conclut : « Nous estimons que le revenu par tonne de concentré traité sera supérieur à celui obtenu aujourd’hui, les coûts d’investissement en capital étant très compétitifs par rapport à ceux d’une fonderie conventionnelle, ce qui rendra le travail de traitement des concentrés avec La technologie de l’UdeC est très attractive.

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