La croissance rapide de la demande énergétique mondiale a favorisé le développement d'alternatives aux ressources naturelles. Cependant, le charbon demeure une source d'énergie majeure à l'échelle mondiale. En 2015, il représentait 29 % de l'approvisionnement énergétique mondial, et on estime qu'en 2035, il en représentera encore 24 %. Sous-produit industriel des centrales thermiques au charbon, la quantité de cendres volantes restera élevée pendant longtemps.cendres volantes de charbon Les cendres volantes de charbon sont devenues une source de préoccupation environnementale majeure en raison de leur composition complexe et de leur traitement inadéquat. Elles constituent néanmoins une ressource potentielle qui nécessite une utilisation rationnelle et urgente. Actuellement, leur valorisation s'étend à de nombreux domaines, mais le taux de valorisation à haute valeur ajoutée reste faible. L'étude des propriétés des cendres volantes est un prérequis à leur valorisation. Celles-ci sont composées de particules sphériques amorphes, solides ou creuses, de particules de carbone imbrûlé irrégulières et de particules minérales telles que la mullite, le quartz et l'hématite. Leurs propriétés physiques, leur composition chimique et leur composition minéralogique varient selon les régions de production. Leurs modes et objectifs d'utilisation diffèrent également. La complexité de leur composition représente un obstacle majeur à leur valorisation. Cependant, des techniques de séparation appropriées permettent de séparer les composants utiles, tels que les microsphères creuses, le carbone imbrûlé et les matériaux magnétiques. La composition chimique et minéralogique des cendres volantes en fait des matières premières bon marché pour des applications à haute valeur ajoutée. Les cendres volantes de charbon permettent d'obtenir des produits à valeur ajoutée tels que les géopolymères, les vitrocéramiques et les zéolites. Leur composition chimique et la granulométrie initiale ont une influence considérable sur la résistance des géopolymères. Lors de la préparation des géopolymères, les conditions techniques optimales doivent être déterminées en tenant pleinement compte des propriétés fondamentales des cendres volantes. D'après leur composition chimique, les vitrocéramiques issues de ces cendres se composent principalement de deux systèmes : CaO-Al₂O₃-SiO₂ et MgO-Al₂O₃-SiO₂. Cependant, leur procédé de fabrication est relativement énergivore. La méthode de frittage direct, moins énergivore, nécessite encore des recherches approfondies et une généralisation. De nombreuses applications pratiques des zéolites synthétisées à partir de cendres volantes existent, mais peu d'expérimentations industrielles ont été menées. Les recherches théoriques sur la préparation de silice mésoporeuse et les expériences sur les aérosols de silice sont encore insuffisantes, les conditions de synthèse sont difficiles à contrôler et le chemin à parcourir avant une production industrielle est encore long.
Date de publication : 9 mars 2022