Le sable minéral, la solution au plus grand flux de déchets au monde

Il est connu de tous qu’après l’eau, le sable est la ressource naturelle la plus exploitée dans notre monde. Il est utilisé pour l’asphalte, les puces électroniques, le verre, le béton… Cependant, l’extraction du sable des mers, des rivières, des plages et des carrières a un grand impact sur l’environnement, ainsi que dans les communes environnantes. Par exemple, cette activité provoque l’érosion des berges, ce qui augmente considérablement le risque d’inondation. Dans certains pays, cela a même conduit à la perte de moyens de subsistance dans les communautés.

Pour tenter de remédier à ce type d’effets secondaires environnementaux, une équipe de chercheurs de l’Université de Genève (Unige) et de l’Institut des Minéraux Durables, de l’Université du Queensland en Australie, ont examiné le potentiel d’une alternative viable et durable au sable naturel qu’ils ont baptisé sable-minéral décrivant comment un changement radical dans le traitement des minéraux pourrait réduire considérablement les déchets minéraux tout en créant une source durable de sable. Les spécialistes proposent l’idée de séparer et de réutiliser les matériaux semblables au sable des résidus miniers avant qu’ils ne soient ajoutés au flux de déchets. Ces déchets issus de l’extraction minière représentent actuellement le plus grand flux de déchets sur la planète, estimé entre 30 et 60 000 millions de tonnes par an. Les marchés de la construction sont l’un des secteurs les plus exigeants pour ce produit (sable, gravier et pierre concassée).

Un défi de durabilité

Les auteurs notent que chaque année 50 000 millions de tonnes de sable sont utilisées et que la demande a triplé au cours des deux dernières décennies, principalement en raison de l’urbanisation et de la croissance démographique, une tendance qui ne devrait pas changer, mais plutôt augmenter avec l’utilisation de granulats dépassant la barre des 50 000 millions de tonnes par an d’ici 2030.

« Bien qu’il n’existe pas de solution parfaite pour remplacer le sable dans le béton, ce matériau offre un potentiel à explorer »

Utiliser les restes de matériel

Le sable minéral réduit la quantité de sable prélevée dans le milieu naturel, orientant l’extraction vers une économie plus circulaire. Les experts ont noté que les matériaux précédemment rejetés comme déchets miniers peuvent être réutilisés pour l’utilisation du sable à l’échelle mondiale. Il s’agit « d’une innovation perturbatrice qui peut remettre en question les normes et les attitudes existantes du marché », indique le rapport, se référant à un article de Mudd & Boger citant les résidus miniers comme le plus grand flux de déchets de la planète. Actuellement, seulement un « petit pourcentage, au mieux », de déchets miniers est réutilisé, et la grande majorité va à l’élimination. Gardez à l’esprit que la coproduction de sable et de minéraux pourrait être un avantage important pour les sociétés minières.

Après une analyse des propriétés chimiques et quelques opérations de raffinage, les chercheurs ont pu montrer qu’une partie du flux de matériaux qui finirait autrement en tant que déchet minier pourrait être utilisée en remplacement du sable industriel et de construction au même titre que le béton recyclé et les scories d’aciérie. « La séparation et la réutilisation de ces matériaux ressemblant à du sable avant qu’ils ne soient ajoutés au flux de déchets réduiraient non seulement considérablement le volume de déchets générés, mais pourraient également créer une source responsable de sable », explique Daniel Franks, le responsable du programme de développement des minéraux de SMI.

Réduction considérable des déchets

Dans une étude sur 12 mois, l’équipe a indépendamment échantillonné et étudié le sable produit à partir de l’extraction de minerai de fer, initiée par la société multinationale Vale SA au Brésil, la deuxième plus grande société minière au monde. Après une analyse des propriétés chimiques et quelques opérations de raffinage, ils ont pu montrer qu’une partie du flux de matériaux pouvait être utilisée comme substitut du sable de construction et industriel. « Si ces résultats peuvent être reproduits avec d’autres types de minéraux, il est possible d’atteindre une réduction importante des résidus miniers mondiaux », déclare Franks.

En effet, en exécutant une simulation avec un modèle de consommation globale de ce type de sable, les chercheurs ont découvert qu’il pouvait supposer une réduction d’au moins 10 % dans le volume de production de résidus sur chaque site. « Les sables minéraux sont un nouveau matériau d’entrée provenant d’une source non conventionnelle pour le marché des granulats. Bien qu’il n’existe actuellement aucune solution parfaite pour remplacer le sable dans le béton, ce matériau offre un potentiel à explorer« , concluent les auteurs. La prochaine étape consistera à démontrer aux personnes intéressées la facilité d’utilisation, la performance et le processus d’approvisionnement de ce matériau de substitution.