Rendement énergétique d'anodes ayant des rainures de formes innovatrices dans le procédé Hall-Héroult

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La production d'aluminium se fait par le procédé Hall-Héroult qui consiste à dissoudre de l'alumine dans un bain à base de cryolithe, de passer un courant de haute intensité pour séparer l'oxygène de l'aluminium. Les ions aluminium gagnent des électrons pour devenir un métal qui se dépose au fond de la cuve. L'oxygène quant à lui, oxyde le carbone dont est fait l'anode pour générer du dioxyde de carbone (CO2). Des bulles de CO2 se forment sous l'anode qui trempe dans le bain et afin d'évacuer celles-ci, des rainures sont pratiquées dans l'anode sur une certaine hauteur. Ces dernières peuvent être faites par sciage de l'anode. Or la quantité de carbone dans une anode conditionne le temps de changement de l'anode. Afin de quantifier l'effet de la forme des rainures, le projet propose de développer un modèle mathématique, basé sur la méthode des éléments finis, qui permettra d'estimer le volume de carbone de l'anode, la perte d'énergie dans l'anode par effet Joule, et la chute totale de voltage pour une configuration géométrique donnée. Ainsi, l'entreprise pourra estimer l'effet de différents scénarios sur le rendement énergétique de la dite anode.