Michigan Tech reçoit 2,5 millions de dollars pour débloquer des technologies d’extraction de minéraux à émission nette zéro dans les industries minières

Une méthode qui accélère considérablement la séquestration du dioxyde de carbone et facilite également l’extraction des minéraux critiques des résidus miniers passera d’un laboratoire de l’Université technologique du Michigan aux mines régionales.

Le projet, visant à aider les mines de la péninsule supérieure du Michigan et du Minnesota à atteindre des émissions nettes nulles tout en extrayant les minéraux critiques des résidus miniers, a reçu 2,5 millions de dollars du Département américain de l’énergie (DOE).

Le DOE a accordé des subventions pour développer une minéralisation rapide du carbone et une technologie d’extraction minérale critique à 16 projets à l’échelle nationale, pour un total de 39 millions de dollars. Le projet de Michigan Tech est le seul de l’État à recevoir un financement de Innovations minières pour la récupération des ressources à émissions négatives (MINER), une nouvelle initiative de l’Agence des projets de recherche avancée du DOE-Énergie (ARPA-E). L’initiative MINER finance la recherche technologique qui augmente le rendement minéral, tout en réduisant l’énergie requise et les émissions subséquentes, afin d’exploiter et d’extraire les minéraux pertinents pour l’énergie.

Le projet de Michigan Tech s’intitule « Réduction d’énergie et amélioration de la récupération des minéraux critiques à partir des gisements de sulfures disséminés à faible teneur et des résidus miniers ». Il vise à minéraliser et à stocker de manière permanente et propre le dioxyde de carbone, permettant potentiellement à l’industrie minière de la péninsule supérieure du Michigan et du Minnesota d’atteindre le zéro carbone net tout en extrayant les minéraux critiques des minerais à faible teneur, a déclaré l’investigateur principal du projet (PI). Lei Panprofesseur agrégé au département de génie chimique de Michigan Tech. Professeurs de génie chimique Tim Eisele et David Shonnard sont co-PI sur le projet de trois ans, avec des chercheurs de l’Université de l’Utah et de l’Université du Nevada, Reno.

Kobina Ofori, titulaire d’un doctorat. étudiant en génie chimique, sert d’étudiant chercheur. Katie Liberman, étudiante de premier cycle en génie chimique, participe également aux travaux, qui se déroulent à Pan’s Laboratoire des technologies de séparation (DERNIER) à Michigan Tech.

Les résidus miniers des opérations minières et le dioxyde de carbone extrait de l'atmosphère se combinent dans un réacteur de carbonatation accélérée.  Les produits carbonatés qui en résultent, les minéraux magnésite et sidérite, peuvent être stockés en permanence et en toute sécurité dans un bassin de résidus subaquatique.
Les résidus miniers des opérations minières et le dioxyde de carbone extrait de l’atmosphère se combinent dans un réacteur de carbonatation accélérée. Les produits carbonatés qui en résultent, les minéraux magnésite et sidérite, peuvent être stockés en permanence et en toute sécurité dans un bassin de résidus subaquatique. (Graphique Kobina Akyea Ofori)

“La recherche MINER cible les minerais potentiels réactifs au dioxyde de carbone pour débloquer des technologies d’émissions nettes nulles ou nettes négatives”, a expliqué Pan. « Nous prélèverons le dioxyde de carbone de l’exploitation minière et le stockerons de manière sûre et permanente dans les minéraux. Grâce à notre technologie, nous estimons que 2,2 millions de tonnes de dioxyde de carbone par an peuvent être séquestrées dans les résidus miniers.

“Dans ce projet, nous ciblons la cinétique”, a déclaré Pan. « Les résidus miniers contiennent une quantité substantielle de minéraux réactifs au dioxyde de carbone, tels que l’olivine, qui peuvent être utilisés comme puits de carbone. Cela a déjà été fait, mais à un rythme beaucoup plus lent. Notre méthode accélère considérablement la cinétique de séquestration du dioxyde de carbone pour atteindre le résultat à l’échelle industrielle en seulement quatre heures, plutôt qu’en plusieurs années.

L’équipe de Michigan Tech travaillera en partenariat avec Mine Aigle dans le haut Michigan, une filiale de Lundin Mining, basée à Toronto, et Mines Polymet dans le Minnesota.

“ARPA-E recherche des technologies perturbatrices et évolutives, puis les déploie sur un site industriel”, a déclaré Pan. « C’est pourquoi deux grandes sociétés minières, toutes deux actives dans l’extraction du nickel, ont accepté de se joindre à nous dans cet effort. Nous sommes heureux de les avoir tous les deux comme partisans de ce projet.

Les puits de carbone peuvent absorber et stocker plus de dioxyde de carbone qu’ils n’en libèrent, empêchant ainsi le gaz à effet de serre le plus répandu émis par l’activité humaine de pénétrer dans l’atmosphère dans le but de réduire le changement climatique mondial.

En plus de réduire le dioxyde de carbone dans l’atmosphère, les initiatives MINER comme le projet Michigan Tech visent un deuxième objectif qui résout un autre défi mondial important : extraire les métaux énergétiques des minéraux silicatés pour la fabrication de batteries.

“À terme, nos nouvelles méthodes pourraient être mises en pratique dans tous les types d’exploitation minière si la minéralogie du minerai est favorable à la minéralisation du carbone”, a déclaré Pan. “Le résultat ne sera pas seulement utile aux États-Unis, mais dans les opérations minières à l’échelle mondiale.”

L’ARPA-E cherche à développer des technologies prêtes pour le marché qui augmenteront l’approvisionnement national en éléments critiques nécessaires à la transition vers une énergie propre. Des projets sélectionnés, dirigés par des universités, des laboratoires nationaux et le secteur privé, visent à développer des technologies commercialement évolutives qui permettront un plus grand approvisionnement national en cuivre, nickel, lithium, cobalt, éléments de terres rares et autres éléments critiques.

Le projet s’aligne sur l’état de Le plan du Michigan pour atteindre la neutralité carbone d’ici 2050. du Minnesota Cadre d’action pour le climat appelle à réduire les émissions de gaz à effet de serre de 80 % entre 2005 et 2050.

La Michigan Technological University est une université publique de recherche fondée en 1885 à Houghton, dans le Michigan, et accueille plus de 7 000 étudiants de 55 pays à travers le monde. Constamment classée parmi les meilleures universités du pays en termes de retour sur investissement, l’université technologique phare du Michigan propose plus de 120 premier cycle et diplômé programmes d’études en sciences et technologie, ingénierie, informatique, foresterie, commerce et économie, professions de la santé, sciences humaines, mathématiques, sciences sociales et arts. Le campus rural est situé à quelques kilomètres du lac Supérieur dans la péninsule supérieure du Michigan, offrant des possibilités d’aventure en plein air toute l’année.

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