Canada : recherche sur la valorisation des cendres volantes
Fondé en 1916, le Conseil national de recherches du Canada (CNRC) est le principal organisme de recherche et de développement du gouvernement du Canada. Parmi les travaux en cours, certains concernent la gestion de l'environnement. Par exemple, Patrick Mercier et ses collègues travaillent à la mise au point d'une solution d'immobilisation des métaux lourds au sein des cendres volantes issues de l'incinération des déchets ménagers afin de pouvoir les utiliser et les valoriser en tant que produits de ciment...
M. Mercier travaille au sein du groupe des matériaux énergétiques de l'ITPCE‑CNRC. En collaboration avec l'Institut de recherche en construction du CNRC et A*Star, l'Agency for Science, Technology and Research de Singapour, l'équipe de chercheurs étudient la propriété qu'ont les « apatites » d'immobiliser les métaux lourds, donc de stabiliser la composition chimique des cendres volantes, de sorte que les substances toxiques qu'elles renferment ne puissent sortir du matériau. Ajouter celui-ci à des dérivés du ciment ne poserait alors aucun risque et ce qui était auparavant un résidu toxique de l'incinération des déchets donnera un nouveau produit à valeur ajoutée. On trouve de l'apatite dans toutes les roches ou presque. C'est aussi le composant minéral des os et des dents.
Selon le CNRC, "Mercier a mis au point une approche méthodique et minutieuse pour étudier la chimie des cristaux d'apatite. Il a ainsi créé un modèle cristallochimique de l'apatite qui relie la structure cristalline du minéral à sa composition chimique. Ensuite, il s'est servi du modèle pour comparer les résultats expérimentaux obtenus sur des structures d'apatites analysées par diffraction de monocristaux et par analyse de Rietveld. Selon M. Mercier, ses travaux illustrent clairement que l'étude cristallochimique des structures d'apatites a une application pratique."
Concrétement, la structure minérale d'apatite permettrait "d'emprisonner" ou d'enfermer les substances nocives à l'intérieur du cristal. Ensuite, les recherches devront démontrer que les métaux toxiques ne peuvent pas s'échapper des matériaux apatitiques.
D'autres applications pourraient être envisagées : décontamination des sols, fabrication de conducteurs d'oxygène-ions pour les électrolytes des piles à combustibles à oxyde solide...