Au cours des deux dernières décennies, la demande a triplé principalement en raison de l’urbanisation et de la croissance démographique, une tendance qui devrait se poursuivre avec une utilisation de granulats dépassant 50 Bt par an d’ici 2030. Crédit : UNIGE / UQ
Après l’eau, le sable est la ressource naturelle la plus exploitée de la planète. Cependant, son extraction dans les mers, les rivières, les plages et les carrières a un impact sur l’environnement et les communautés environnantes. Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Université de Genève (UNIGE) et du Sustainable Minerals Institute (SMI) de l’Université du Queensland a révélé qu’un changement radical dans le traitement des minéraux pourrait réduire considérablement les déchets minéraux – le plus grand flux de déchets au monde – tout en créant un environnement durable. source de sable. Inventé « minerai-sable », ce matériau a le potentiel de relever deux défis mondiaux de durabilité simultanément, selon le rapport « Minerai-sable : une nouvelle solution potentielle aux résidus miniers et aux crises mondiales de durabilité du sable ».
Béton, asphalte, verre, puces électroniques, le sable a de nombreuses applications. Composé de petites particules minérales, ce matériau granulaire provient d’environnements dynamiques sensibles tels que les mers, les plages, les lacs et les rivières ou, d’environnements terrestres statiques tels que les dépôts fluviaux anciens et les carrières de roche. On estime que 50 milliards de tonnes de sable sont utilisées chaque année. Au cours des deux dernières décennies, la demande a triplé principalement en raison de l’urbanisation et de la croissance démographique, une tendance qui devrait se poursuivre avec une utilisation d’agrégats dépassant 50 Bt par an d’ici 2030.
Outre les risques de pénuries locales, l’extraction d’un tel volume de sable a des conséquences environnementales et sociétales. Par exemple, il entraîne l’érosion des berges des rivières, ce qui augmente considérablement le risque d’inondation. Dans certains pays, l’extraction de sable a causé la perte de moyens de subsistance dans les communautés.
Deux défis de développement durable avec une seule solution
Des chercheurs de l’Université de Genève (UNIGE) et du Sustainable Minerals Institute de l’Université du Queensland (UQ), en Australie, ont étudié le potentiel d’une alternative viable au sable naturel. Ce matériau, présenté dans un récent rapport publié par les deux universités, a été baptisé « minerai-sable ».
Professeur titulaire de l’UNIGE au Département F.-A. Forel pour les sciences de l’environnement et de l’eau de la Faculté des sciences, Pascal Peduzzi a déclaré que « le minerai-sable a le plus grand potentiel en volume pour réduire la quantité de sable prélevé dans le milieu naturel. En utilisant ce qui a été jusqu’à présent considéré comme ”restant” plus de ”matériel, le projet donne une impulsion importante vers une économie plus circulaire.”
La production de minerai de sable peut aider à réduire la production de déchets miniers et donc l’accumulation de résidus miniers. Les déchets minéraux issus de l’extraction des minerais représentent actuellement le plus grand flux de déchets de la planète, estimé entre 30 et 60 milliards de tonnes par an. Ces résidus proviennent des opérations de concassage pour extraire certains métaux de la roche.
Le responsable du programme Development Minerals de SMI, le professeur Daniel Franks, a déclaré que le minerai de sable a le potentiel de relever simultanément deux défis mondiaux en matière de durabilité. “Séparer et réutiliser ces matériaux ressemblant à du sable avant qu’ils ne soient ajoutés au flux de déchets réduirait non seulement considérablement le volume de déchets générés, mais pourrait également créer une source responsable de sable.”
Une carte montrant les sites miniers (en rouge) et les zones de forte demande globale (en bleu). Crédit : UNIGE / UQ
Réduction des émissions de carbone
L’étude de 12 mois a échantillonné et étudié de manière indépendante le sable produit à partir de l’extraction de minerai de fer, lancée par Vale SA au Brésil, qui a déjà connu des ruptures de barrages de résidus. Après une analyse des propriétés chimiques et quelques opérations de raffinage, les chercheurs ont pu démontrer qu’une partie du flux de matériaux qui finirait autrement sous forme de résidus miniers pouvait être utilisée comme substitut au sable de construction et industriel, au même titre que le sable recyclé. laitier de béton et d’acier. “Si ces résultats peuvent être reproduits avec d’autres types de minerais, il existe un potentiel de réductions majeures des résidus miniers mondiaux.”
“En cartographiant les sites miniers dans le monde et en modélisant la consommation mondiale de sable, nous avons découvert que près d’un tiers des sites miniers peuvent trouver au moins une certaine demande de minerai de sable dans un rayon de 50 km. Cela pourrait contribuer à une réduction d’au moins 10 % du volume. de génération de résidus sur chaque site. Simultanément, près de la moitié du marché mondial du sable (en volume) pourrait trouver une source locale de sable minéralisé. Par exemple, le sable minéralisé pourrait potentiellement remplacer 1 milliard de tonnes métriques de demande de sable en Chine, ” explique Daniel Franks.
De plus, l’évaluation du cycle de vie du sable minéralisé, basée sur le cas de Vale, montre que le remplacement du sable de source naturelle par du sable minéralisé pourrait potentiellement conduire à des réductions nettes des émissions de carbone lors de la production de sable. Les émissions de carbone par le transport sont cependant une considération clé.
Un avantage pour les sociétés minières
« Considérer que la coproduction de sable minéralisé est un avantage significatif pour les sociétés minières : elle réduit les gros résidus qui entravent les activités minières opérationnelles, tout en pouvant générer des revenus supplémentaires. la mienne”, explique Pascal Peduzzi. Les pays en développement ont moins d’options pour l’utilisation de granulats recyclés, compte tenu de leur infrastructure plus récente. Cependant, beaucoup ont des opérations minières qui peuvent générer du minerai de sable comme sous-produit. »
Certaines des prochaines étapes consistent à collaborer avec les acteurs du marché global pour démontrer la facilité d’utilisation, la performance et le processus d’approvisionnement de ce matériau de substitution. Les conclusions de l’étude ont été présentées à la 5e Assemblée des Nations Unies pour l’environnement. Une nouvelle résolution de l’UNEA (UNEP/EA5/L18/REV.1) sur les “Aspects environnementaux de la gestion des minéraux et des métaux” appelle à un renforcement des connaissances scientifiques, techniques et politiques concernant le sable pour soutenir les politiques et actions mondiales concernant son extraction et utiliser.
Calcul de la demande mondiale de sable pour les années à venir et moyens d’éviter une crise de la demande
Artem Golev et al, Ore-sable : une nouvelle solution potentielle aux résidus miniers et aux crises mondiales de durabilité du sable : rapport final, (2022). DOI : 10.14264 / 503a3fd. smi.uq.edu.au/files/83107/Fina… eport_OreSand_v1.pdf
Fourni par l’Université de Genève
Citation: Une nouvelle solution pour réduire drastiquement le plus grand flux de déchets au monde (12 avril 2022) récupéré le 13 avril 2022 sur https://phys.org/news/2022-04-solution-drastically-world-largest-stream.html
Ce document est soumis au droit d’auteur. En dehors de toute utilisation loyale à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans l’autorisation écrite. Le contenu est fourni seulement pour information.