Étude du comportement d'une cathode et de ses interfaces dans le procédé d'électrolyse de l'aluminium

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La production de l'aluminium (Al) se base sur différentes technologies qui constituent des variantes du procédé dit de Hall-Héroult (H-H). De 1900 à 1999, la production mondiale de l'aluminium est passée de 8000 tonnes (t) à 24 millions de t. Au Canada, on en produit annuellement 2,7 millions de t. Le procédé H-H peut se résumer ainsi : l'électrolyse de l'alumine dissoute dans un bain à base de cryolite fondue nécessitant une température comprise entre 940 et 980°C. Ce procédé requiert une cuve dite H-H et des matériaux résistants des points de vue chimique, thermique et mécanique. Depuis 1886, plusieurs avancées technologiques ont permis des améliorations notables au procédé. Cependant, la consommation élevée d'énergie, de l'ordre de 14000 kWh/t d'aluminium, nécessite une meilleure compréhension des phénomènes en jeu pour continuer d'améliorer le rendement énergétique d'une cuve.