Aluminium au Canada

Qu’est‑ce que l’aluminium?

L’aluminium pur (symbole Al) est un métal malléable, blanc argenté, pouvant être étiré en fil. Sa densité équivaut au tiers de celle de l’acier. Il s’agit de l’élément métallique le plus abondant dans la croûte terrestre. Contrairement à la plupart des autres principaux métaux, l’aluminium ne se trouve pas dans son état natif, c’est‑à‑dire non combiné chimiquement à un autre élément. Il est en revanche très répandu dans la nature, sous la forme de silicates, d’oxydes et d’hydroxydes, en combinaison avec d’autres éléments tels que le sodium et le fluorure, ainsi que sous la forme de complexes, en association avec des matières organiques. Le principal minerai d’aluminium, la bauxite, contient de l’aluminium combiné avec de l’eau et avec d’autres oligoéléments. Le lustre mat de l’aluminium provient d’une fine couche d’oxyde, qui se forme à sa surface lorsqu’il est exposé à l’air. Cette caractéristique explique sa résistance à la corrosion. L’aluminium est un excellent conducteur électrique, sa conductance équivalant au double de celle du cuivre. Il s’avère également un conducteur efficace de la chaleur et un bon réflecteur de la lumière et de la chaleur rayonnante.

Les origines de l'industrie de l'aluminium

C’est le scientifique danois Hans Christian Œrsted qui isole pour la première fois l’aluminium sous forme métallique en 1825. Cependant, au cours des 60 années qui suivent, on ne dispose d’aucun moyen économique de produire commercialement de l’aluminium, jusqu’à ce qu’en 1886, Charles M. Hall, aux États‑Unis, et Paul‑Louis Toussaint Héroult, en France, découvrent indépendamment un processus permettant d’y arriver. Les deux hommes trouvent, chacun de leur côté, un moyen d’extraire de l’aluminium à partir de l’alumine, c’est‑à‑dire de l’oxyde d’aluminium. L’année suivante, l’ingénieur autrichien Karl Josef Bayer élabore un procédé d’extraction de l’alumine à partir du minerai de bauxite. Aujourd’hui, l’industrie mondiale de l’aluminium est toujours basée sur les méthodes Hall‑Héroult et Bayer. (Voir Comment l’aluminium est‑il fabriqué?)

Le durcissement par vieillissement, trouvant ses origines dans les expériences du métallurgiste allemand Alfred Wilm, constitue un autre tournant essentiel pour l’industrie de l’aluminium. Ce dernier montre qu’en laissant des alliages d’aluminium refroidir lentement plutôt qu’en les trempant pour les refroidir rapidement, on produit un matériau beaucoup plus solide, quoique toujours aussi léger. Les alliages d’aluminium durcis par vieillissement révolutionnent la technologie au 20 ^e siècle. Ils deviennent des matériaux essentiels dans le transport (par exemple, pour la construction d’automobiles, de wagons ferroviaires et d’avions), dans les services publics d’électricité (par exemple, pour la construction de lignes électriques) et dans les immeubles de grande hauteur.

Comment l’aluminium est‑il fabriqué?

La bauxite, le principal minerai d’aluminium, contient environ 40 % à 60 % d’alumine (oxyde d’aluminium, Al₂O₃), ainsi que de la silice et de l’oxyde de fer. Elle est formée par l’altération météorologique des roches riches en aluminium dans des conditions tropicales. Il n’y a pas de mines de bauxite au Canada; les affineries et les alumineries du pays utilisent du minerai et de l’alumine affinée importés d’autres pays. En 2022, les importations de bauxite et d’alumine représentent 2,2 milliards de dollars des importations d’aluminium du Canada. (Voir aussi Importation.)

On produit de l’aluminium en séparant l’alumine pure de la bauxite dans une affinerie, puis en traitant l’alumine par électrolyse. Le processus consiste à faire circuler un courant électrique dans un électrolyte en fusion contenant de l’alumine dissoute. On décompose ainsi l’oxyde d’aluminium en oxygène et en aluminium pur, le premier se déposant sur des anodes de carbone immergées dans l’électrolyte, et le second au fond des cuves tapissées de carbone (cathode). Il faut en moyenne environ quatre tonnes de bauxite pour obtenir deux tonnes d’oxyde d’aluminium, qui produiront à leur tour une tonne de métal pur. Les alumineries produisent des barres d’aluminium uniformes appelées lingots, expédiés à des fabricants, qui les façonnent pour fabriquer les produits de leur choix.

Alliages d’aluminium

En combinant l’aluminium avec d’autres métaux, on produit des alliages qui en améliorent les propriétés et le rendent plus polyvalent. Les alliages d’aluminium les plus répandus utilisent le cuivre, le magnésium, le manganèse, le silicium et le zinc. La résistance à la traction de l’aluminium, c’est‑à‑dire sa capacité à ne pas se rompre lorsqu’on l’étire, sa dureté, sa résistance à la corrosion et ses propriétés de traitement thermique s’améliorent lorsqu’il est allié avec un ou plusieurs de ces métaux. Certains alliages cuivre‑aluminium peuvent, par exemple, avoir une résistance à la traction 50 % supérieure à celle de l’acier doux.

Sous ses formes pures et alliées, l’aluminium est employé pour fabriquer toutes sortes de biens de consommation et de biens d’équipement, c’est‑à‑dire des matériaux utilisés pour produire d’autres biens. Les plus grands marchés de l’aluminium sont le transport, la construction, les biens de consommation, les emballages, l’électricité, ainsi que la machinerie et les équipements. La Chine est la plus grande région consommatrice au monde, suivie de l’Amérique du Nord et du reste de l’Asie.

Histoire de la production d’aluminium au Canada

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La production d’aluminium nécessite de grandes quantités d’électricité. C’est pourquoi, à l’origine, l’industrie canadienne de l’aluminium s’implante au Québec, où l’énergie hydroélectrique renouvelable peut être exploitée à faible coût. La province doit son potentiel hydroélectrique aux rivières qui s’écoulent du Bouclier canadien et se déversent dans les basses terres du Saint‑Laurent.

En 1901, la Northern Aluminium Company (qui sera, plus tard, renommée Alcan) ouvre, à Shawinigan, une aluminerie alimentée par une centrale hydroélectrique installée sur la rivière Saint‑Maurice. Cette entreprise est une filiale canadienne de la Pittsburgh Reduction Company appartenant à Charles M. Hall, celui‑là même qui a donné son nom au processus Hall‑Héroult.

Pendant la Première Guerre mondiale, la forte demande émanant du secteur de l’armement et de l’aéronautique conduit à un quasi-doublement de la production mondiale d’aluminium. La poudre d’aluminium, un ingrédient essentiel des explosifs, est, en particulier, très demandée. Dans ce contexte, l’usine de Shawinigan augmente sa production pour répondre à la demande.

Une deuxième aluminerie entre en activité, en 1926, à Arvida, une ville fermée, conçue et construite par la Northern Aluminium pour héberger la main-d’œuvre de son aluminerie. Une affinerie d’alumine y ouvre également ses portes en 1928.

Avec le déclenchement de la Deuxième Guerre mondiale, en 1939, la demande d’aluminium bondit une nouvelle fois, la production mondiale triplant pratiquement durant cette période. Des alliages d’aluminium sont utilisés dans les châssis de centaines de milliers de nouveaux avions de guerre. La production canadienne d’aluminium passe de 68 000 tonnes, en 1939, à plus de 400 000 tonnes, en 1943. Les usines de la région du Saguenay produisent 40 % de l’aluminium utilisé par les Alliés pendant la guerre. Alcan construit une autre aluminerie à Shawinigan, en 1941, puis, l’année suivante, une à Beauharnois et une à La Tuque.

Le saviez-vous?
Pendant la Deuxième Guerre mondiale, des milliers de travailleurs de l’usine d’Arvida ont déclenché une grève illégale. Ils exigeaient une meilleure rémunération et des conditions de travail améliorées. Après l’occupation de l’usine par les travailleurs, le ministre fédéral des Munitions et des approvisionnements, C.D. Howe, a déclaré à la presse qu’il soupçonnait un sabotage ennemi. Deux compagnies de soldats ont été envoyées pour protéger l’usine. Cependant, ultérieurement, une commission royale d’enquête a rejeté cette théorie d’un sabotage ( voir Grève d’Arvida).

La demande d’aluminium baisse pendant une courte période après la Deuxième Guerre mondiale, dans un contexte où le marché est encore inondé par le métal provenant de la production de guerre. Cependant, la consommation d’aluminium à des fins non militaires augmente dans les années d’après‑guerre, alors que son utilisation se répand dans les industries automobile, aérospatiale et des produits ménagers. En 1951, Alcan lance la construction d’une aluminerie à Kitimat, en Colombie‑Britannique; c’est à l’époque, et encore aujourd’hui, la seule aluminerie canadienne en dehors du Québec.

Canadian British Aluminium Company est le premier concurrent national d’Alcan. Cette entreprise, qui voit le jour en 1950, implante une aluminerie à Baie‑Comeau, au Québec. Plus tard, la Canadian Reynolds Metals Company achète cette usine et l’agrandit, en 1985 et en 1991. Jusqu’en 1986, Alcan et Canadian Reynolds sont les seuls producteurs d’aluminium primaire au Canada. Toutefois, en seulement quelques années, trois entreprises supplémentaires entrent sur le marché, en ouvrant des usines au Québec : Aluminerie de Bécancour, en 1987, Aluminerie Lauralco, en 1992, et Aluminerie Alouette, également en 1992. La capacité de production totale annuelle du Canada passe alors à 2,3 millions de tonnes, soit un volume supérieur à la production mondiale d’aluminium pendant la Deuxième Guerre mondiale.

L’industrie canadienne de l’aluminium aujourd’hui

L’industrie canadienne de l’aluminium continue de tirer parti de l’abondance de l’énergie hydroélectrique à des prix compétitifs, d’une main‑d’œuvre qualifiée et d’infrastructures publiques modernes (notamment des routes et des chemins de fer) à proximité des principaux marchés. Toutefois, au cours des deux dernières décennies, la production canadienne décline : en 2018, l’industrie canadienne de l’aluminium emploie à peine plus de 8700 personnes, comparativement à plus de 14 000 en 2003. La concurrence de la Chine, de l’Inde et du Moyen‑Orient explique notamment cette tendance, tout comme l’utilisation accrue d’aluminium secondaire (recyclé).

Actuellement, le Canada produit de l’aluminium de première fusion, c’est‑à‑dire de l’aluminium non recyclé, dans neuf alumineries, huit au Québec et une à Kitimat, en Colombie‑Britannique. Chacune de ces usines appartient soit à Alcoa, soit à Aluminerie Alouette, soit à Rio Tinto qui a acquis Alcan en 2007. Rio Tinto possède également une affinerie d’alumine à Vaudreuil, au Québec. Les fabricants canadiens de produits en aluminium produisent différents types d’articles, notamment des portes, des fenêtres, des parements de maison, des canettes de boisson, des produits en papier d’aluminium, des ustensiles de cuisine et du câblage électrique.

En date de 2022, le Canada est le quatrième producteur mondial d’aluminium de première fusion après la Chine, l’Inde, et la Russie. En 2022, le Canada a produit approximativement 3,0 millions de tonnes d’aluminium de première fusion. Cependant, la production du Canada ne représente qu’environ 5 % de la production mondiale. (La Chine produit, à elle seule, plus de la moitié de l’aluminium mondial.) L’empreinte carbone du Canada, provenant de la production d’aluminium, est inférieure à celle des autres pays qui sont d’importants producteurs. Ce résultat est notamment dû à l’utilisation, par l’industrie canadienne de l’aluminium, d’énergies renouvelables (voir Hydroélectricité).

Le Canada est le deuxième exportateur mondial d’aluminium. En 2022, les exportations d’aluminium du Canada valaient 18,2 milliards de dollars. Les États‑Unis sont le marché le plus important pour les exportations canadiennes de produits en aluminium.

Aluminium secondaire (recyclé)

La production d’aluminium secondaire continue d’augmenter dans le monde. Cette croissance s’appuie sur l’amélioration des systèmes de collecte des rebuts et sur l’accroissement des taux de recyclage. La fabrication d’aluminium recyclé ne nécessite que 5 % à 8 % de l’énergie nécessaire à la fabrication d’aluminium de première fusion. En outre, le processus est également moins cher et plus rapide. L’industrie automobile est une grande consommatrice d’aluminium secondaire. La demande d’aluminium secondaire dans ce secteur augmente au fur et à mesure que les constructeurs produisent des véhicules, plus légers et plus économes en carburant.

Voir aussi Métallurgie.