ULCOWIN

L’électrolyse du minerai de fer est actuellement le procédé le moins exploré dans le cadre de la recherche ULCOS, bien qu’elle présente de multiples avantages : elle permet par exemple de transformer le minerai de fer en métal et en oxygène gazeux (O₂), en utilisant l’électricité comme seule source d’énergie.

La production de fer par électrolyse permettrait notamment d’exclure les fours à coke et les réacteurs (comme par exemple les hauts fourneaux) du processus de réduction du minerai de fer, évitant en même temps la formation de dioxyde de carbone (CO₂).

Bien que l’électrolyse ne soit pas utilisée à l’heure actuelle à l’échelle industrielle dans la sidérurgie, de nombreuses raisons parlent en sa faveur. Ainsi, l’électrolyse est d’ores et déjà largement utilisée dans la production d’aluminium, de zinc et de nickel.

Parmi les différentes formes d’électrolyse, l’extraction électrolytique aqueuse, également connue sous le terme electrowinning, et la pyrolyse de minerai de fer sont les options les plus prometteuses. De fait, ces deux technologies ont prouvé leur faisabilité à petite échelle ainsi que dans les études réalisées dans le cadre d’ULCOS I.

Dans ulcolysis, le minerai de fer est dissout dans un mélange d’oxydes fondu porté à une température de 1600°C. Cette solution électrolytique, plutôt inhabituelle, est choisie parce qu’elle permet d’opérer à une température élevée indispensable à la fusion du fer. L’anode, résistante à ce mélange d’oxydes, est ensuite plongée dans la solution, et un courant électrique est envoyé à travers ce bain de fer liquide entre l’anode et la cathode. De l’oxygène (O₂) sous forme de gaz se dégage à l’anode, tandis que du fer se forme à la cathode sous forme de métal liquide.