Série : Extraction et matériaux • partie 12 sur 14
Industrie circulaire : déchets = entrée
Nous avons conçu le campus comme un organisme vivant : la chaleur est la nourriture, l'eau est le sang, et les "déchets" sont un colocataire avec un travail. Dans cette partie, nous connectons les boucles — métaux, chaleur, eau, gaz, minéraux — pour que les voisins nourrissent les voisins et que rien ne se perde.
Tâche du jour
Cartographier chaque sous-produit pour l'acheteur à proximité.
Publier les tailles de boucles calculées à l'avance.
Démontrer que le campus peut être silencieux, propre et apporter un bénéfice net à sa ville.
Pourquoi circulaire (d'abord la physique, puis la romance)
Nous ne "compenserons" rien — nous connectons entre eux. Les mêmes électrons (partie 3), qui accompagnent les métaux (parties 4–6), font aussi tourner les pompes, les fours (partie 9) et les salles de données (partie 11). Cela permet de router de manière ciblée la chaleur, l'eau et les flux secondaires : chaque sortie est un menu, et tout le campus est affamé.
- Les boucles plus courtes gagnent : transférer la chaleur sur 80 m coûte moins cher que fournir du combustible sur 800 km.
- Ports standards : MEC‑48/96 permet des changements rapides (partie 10).
- Nous transportons des formes, pas des déchets : décharges/briques/blocs restent sur place (parties 1, 8, 9).
Boucles de matériaux (ferraille, éclats et compagnons)
Métaux
- Acier : l'EAF fond la ferraille de nos moulins et clients. Retour typique de ferraille en cycle fermé : 20–35 % de la production.
- Aluminium : la refusion nécessite <10 % d'énergie primaire ; maintenez un flux de ferraille propre pour chaque alliage (partie 6).
- Production de cuivre : les rejets sont découpés et raffinés → ER → cathode à 99,99 % ; les scories retournent à la fabrication des anodes.
Verre et silicium
- Éclats : 20–35 % du lot en masse ; réduisent l'énergie et l'usure des creusets (partie 9).
- Chutes PV : retournent dans le lot de verre ou dans les rails en aluminium ; les éléments sont envoyés à des recycleurs spécialisés ; nous concevons pour le démontage (partie 3).
Emballages et palettes
Palettes réutilisables en acier/aluminium avec coins vissés. Elles reviennent par les trajets retour, sont scannées puis repartent. Pour le carton — un seul travail : protéger l'optique, puis dans le cycle du papier.
Boucles de chaleur (sans cheminée — seulement les voisins)
Sources (sur un campus type)
| Agrégat | Classe | Récupérable | Remarques |
|---|---|---|---|
| Gaz d'échappement et capot EAF | Moy./haute | ~8–15 MWth | Vers la vapeur, les séchoirs |
| Recuit/durcissement du verre | Basse/moy. | ~6–12 MWth | Vers les séchoirs, bâtiments |
| Salle d'électro-raffinage | Basse | ~1–3 MWth | Échangeurs de chaleur air→eau |
| Racks de calcul (partie 11) | Basse | ~18–20 MWth | Boucle de fluide 45–60 °C |
Utilisateurs (où la chaleur est gagnée)
- Séchage de production (minerai, briques, revêtements)
- Eau chaude et CVC des bâtiments
- Étapes du processus à basse température (attaque, lavage)
- Boucle centralisée pour la ville : piscines, serres, blanchisseries
Règle empirique : attrapez tout au-dessus de 30 °C. Si le flux n'est pas nécessaire aujourd'hui, stockez-le ou envoyez 80 m là où quelqu'un sourira.
Boucles d'eau (par défaut — fermées)
« Schéma anatomique » du réseau
- Vert → traitement → nettoyage final → réutilisation ; résidus — vers blocs/liants.
- La pluie des prairies PV complète le bilan hydrique ; le lac amortit les saisons (partie 1).
- Séparez les circuits propres/sales pour que le propre reste propre.
Chiffres de planification
| Ligne | Réutilisation | Complément | Remarques |
|---|---|---|---|
| Refroidissement des métaux | ~90–98 % | ~2–10 % | Tours fermées/échangeurs de chaleur |
| Verre et lignes de revêtement | ~85–95 % | ~5–15 % | Filtres + RO |
| Métaux des accumulateurs | ~80–95 % | ~5–20 % | Dépend du parcours de lavage |
Le résidu minéralise les blocs (partie 9), il ne rencontre pas la rivière.
Gaz et réactifs (pour que la chimie fonctionne)
Sous-produit →
| D'où | Devient | Utilise |
|---|---|---|
| Fusion SO₂ (sulfures de Cu) | H₂SO₄ (acide sulfurique) | Ateliers de lavage (métaux d'accumulateurs) |
| CO₂ du calcinateur électrique LC³ | Flux de CO₂ | Durcissement carbonaté des blocs |
| Pompes de calcul et entraînements | Chaleur basse température | Séchage • VMC • serres |
| Poussières de filtres en verre | SiO₂ fin | Mélanges de tamis • blocs |
"Le "bon sens" des réactifs"
- "Priorité aux systèmes sulfatiques, ammoniacaux et carbonatés avec bilans connus."
- "Fermez les voies de vapeur ; purifiez jusqu'au produit (acide/base), pas dans l'atmosphère."
- "Concevez la neutralisation pour obtenir des produits solides vendables, pas de "boue mystérieuse"."
"D'où provient exactement le CO₂ pour le durcissement ?"
"Depuis le calcinator électrique (partie 9) : le calcaire dans LC³ libère du CO₂ à des températures contrôlées. Comme le four est étanche et électrique, ce flux est collecté et comprimé pour durcir blocs et plaques. Boucle courte, pas de cheminée."
"Sous-produits minéraux → produits (rien ne se perd)"
"Scories EAF et de fusion"
- "Classés et séparés par aimants : fraction grossière → base de routes, fine → mélange de liant (avec LC³)."
- "Mûris/vapeur traités pour "verrouiller" la chaux libre ; certifiés comme n'importe quel matériau."
"Concentrateur et déchets"
- "Les déchets sableux en blocs pressés (partie 9), durcis au CO₂."
- "Les fractions fines argileuses en argile calcinée LC³ (partie 9)."
"Mais est-ce sûr ?"
"Nous ne traitons que les flux inertes, étudiés avec un contrôle qualité permanent. Ce qui "ne se comporte pas", nous le transformons en monolithe stabilisé et installé — et réduisons constamment le volume de cette catégorie."
"Comptage des boucles du coin (précalculé)"
"Le coin 'Vieno gigatono' — des jonctions exemplaires (équilibre)"
Approximativement : acier 1 Mt/an • verre 1 Mt/an • chimie des batteries 0,1–0,3 Mt/an • calcul 20 MW.
| Kilpa | Flux | De | Vers | Remarque |
|---|---|---|---|---|
| Ferraille d'acier | ~0,25 Mt/an | Ateliers/clients de laminage | EAF | 25 % retourne en cycle fermé |
| Ferraille d'aluminium | ~0,12 Mt/an | Extrusions | Refusion | Faible énergie |
| Éclats | ~0,25–0,35 Mt/an | Lignes de verre | Lot de fusion | 20–35 % partijos |
| H₂SO₄ | ~0,2–0,5 Mt/an | Fusion Cu | Ateliers de lavage | SX/EW et polissage |
| CO₂ | ~0,05–0,12 Mt/an | Calcinateur LC³ | Durcissement des blocs | Boucle de durcissement courte |
| Chaleur basse température | ~30–40 MWth | Calcul et lignes | Séchage/CTV | Boucles à 45–60 °C |
| Eau de procédé | ~85–95 % de réutilisation | Toutes les lignes | Réseau d'eau | Complément par pluie et lac |
| Laitier/sable vers les blocs | ~0,2–0,6 Mt/an | Moulins/décharges | Usine de blocs | CO₂ durci |
Valeurs — points de référence pour la planification, afin que les projets restent concrets ; les valeurs réelles sont calibrées selon la « recette » locale.
Résultats (objectifs)
- Circularité des matériaux : ≥ 90 % en masse interne (hors production)
- Réutilisation de l'eau : ≥ 90 % en moyenne dans les boucles
- Récupération de chaleur : ≥ 70 % récupérée de basse/moyenne qualité
- Déchets en décharge : ≤ 1–3 % du flux de masse total, stabilisés
Avantages pour les voisins
- Eau chaude centralisée au coût de revient (écoles, piscines, cliniques)
- Blocs et plaques pour constructions locales — à des prix équitables
- Travail lié à la maintenance et QA — silencieux
Scénarios pré-calculés
Scénario A — Duo acier et verre
Acier 1 Mt/an + verre solaire 1 Mt/an.
| Kilpa | Valeur | Remarque |
|---|---|---|
| Récupération de chaleur | ~20–30 MWth | EAF et recuit → séchoirs/ŠVOK |
| Partie des scories | ~25–35 % | Réduit kWh/t au four |
| Rendement de la ferraille | ~25–30 % | Ferraille interne et clients |
| Réutilisation de l'eau | ~90–95 % | Schéma à deux circuits |
Scénario B — Cuivre + métaux de batterie
Cathode cuivre 1 Mt/an + sulfates Ni/Co 100 kt/an.
| Kilpa | Valeur | Remarque |
|---|---|---|
| SO₂ → H₂SO₄ | ~0,2–0,5 Mt/an | Alimente le lavage • sans torchères |
| Chaleur ER | ~2–4 MWth | Air→eau vers les séchoirs |
| Réutilisation de l'eau | ~85–95 % | « Polishing » + RO |
Scénario C — Ville avec un calcul « ancré »
Calcul 20 MW + briques/blocs 0,5 Mt/an + charges communautaires.
| Kilpa | Valeur | Remarque |
|---|---|---|
| Chaleur récupérée vers la ville | ~18–20 MWth | Fourniture à 45–60 °C |
| Gaz de durcissement CO₂ | ~0,05–0,12 Mt/an | Depuis le calcinateur LC³ |
| Réutilisation de l'eau | >90 % | Séchage avec pompes à chaleur |
La salle de données devient un service public : chaleur silencieuse en hiver, refroidissement silencieux en été.
FAQ
"La quantité zéro de déchets est-elle réaliste ?"
Décharge zéro — réaliste ; masse zéro — non. Nous concevons pour que >90 % de la masse reste dans les boucles, 7–9 % devienne des produits d'autres fabricants, et un petit résidu "rebelle" soit stabilisé et stocké proprement — et cette catégorie diminue constamment.
"Que se passe-t-il si la boucle s'arrête ?"
Nous avons des tampons : réservoirs de chaleur, réservoirs de réactifs et aires de stationnement pour blocs. Les ports MEC (partie 10) permettent un basculement rapide. Si un voisin "s'assoupit", le stockage via le pont transfère une heure/jour jusqu'à son réveil.
"Comment le prouvez-vous aux voisins ?"
Surveillance continue de l'air, de l'eau et du bruit avec des tableaux de bord publics. Si la ligne "flanche", une alarme est envoyée à la fois à nous et à la ville. La confiance est un paramètre de projet, pas un communiqué de presse.
Suite — Communautés au bord des lacs (13e partie sur 14). Nous planifierons les villes qui se développent autour des futurs lacs de la partie 1 — écoles, marchés et maisons économes en énergie et aimant le paysage.