Évaluation de la torche à plasma et de l'énergie hydrogène pour le remplacement des combustibles fossiles dans le traitement du minerai de fer

1. Résumé du projet

Le nord du Québec est riche en ressources naturelles et abrite la plus grande mine de fer d’Amérique du Nord. Arcelormittal exploite les mines Mont-Wright et Fire-Lake, l’une des plus grandes mines à ciel ouvert du Canada, avec une production totale de 26 millions de tonnes de concentré de minerai de fer par an. Le concentré est ensuite transporté par rail jusqu’à PortCartier, où il sera transformé en boulettes d’oxyde de fer et expédié vers les marchés internationaux. La granulation du concentré de fer est un processus très énergivore. Elle implique un cycle de séchage, de préchauffage, d’induration et de refroidissement. Actuellement, Arcelormittal produit 10 millions de tonnes de granulés par an à Port-Cartier, ce qui nécessite environ 6 millions de litres de mazout pour alimenter les brûleurs et génère environ 1 million de tonnes d’émissions de carbone par an. Pour s’aligner sur la vision du gouvernement du Canada et du Québec d’atteindre le niveau zéro d’ici 2050, le plan stratégique d’Arcelormittal est de décarboniser son usine de pellets. Il est donc urgent de développer de nouvelles technologies pour décarboniser l’industrie. Le plan stratégique d’ArcellorMittal est de réduire les émissions directes annuelles de CO2 d’environ 200 000 tonnes à notre usine de bouletage de Port-Cartier, ce qui équivaut à plus de 20 % des émissions annuelles totales de CO2e de l’usine de bouletage d’ici 2035 et de devenir net-zéro d’ici 2045 pour être en accord avec le plan stratégique de décarbonisation du gouvernement du Canada. De plus, avec l’augmentation du réchauffement climatique et la mise en place d’une taxe sur le carbone, le projet que nous proposons est essentiel au développement futur d’un secteur minier durable au Québec.

Le projet proposé vise à aider les partenaires industriels à atteindre leur objectif de décarbonisation en évaluant deux technologies de décarbonisation, à savoir la torche à plasma et la combustion d’hydrogène, à intégrer dans l’usine de bouletage. L’utilisation de la technologie du plasma dans le traitement du minerai de fer est nouvelle et n’a jamais été explorée auparavant. Des connaissances fondamentales et pratiques doivent être développées pour comprendre le comportement d’un tel système. Il est également possible d’évaluer la

chimie du plasma pendant la réduction du fer, ce qui pourrait permettre de nouvelles améliorations, comme la réduction de l’énergie d’activation de la réaction de réduction à l’aide du gaz plasmatique. Par conséquent, la recherche dans ce domaine est essentielle pour le développement futur des ressources naturelles dans divers projets environnementaux qui, à leur tour, soutiennent le plan à long terme du gouvernement du Québec pour l’extraction durable des minéraux et la protection de l’environnement.

2. Équipe de recherche

Équipe de recherche

3. Appel de propositions

Le projet est d’une durée de 3 ans et le montant total octroyé est de 381 000,00$