Premier lingot d’aluminium

C’est en 1854 que le premier lingot d’aluminium voit le jour. Un chimiste français nommé Henri Sainte-Claire Deville, s’inspirant des travaux de l’Allemand Friedrich Wöhler, parvient à fabriquer, pour la première fois de l’histoire, un petit lingot dans un laboratoire de l’École normale supérieure de Paris, où il occupe la chaire de chimie.

Comme il ne dispose pas d’énergie électrique en quantité suffisante, il pense à utiliser le sodium comme réducteur. Il décrit le produit obtenu comme « un métal blanc, inaltérable comme l’argent… et qui présente la singulière propriété d’être plus léger que le verre ».

L’usine de Salindres 

En raison de son coût élevé de production, comparable à celui de l’argent, l’aluminium est considéré comme un métal semi-précieux. Malgré cela, une usine de soude, établie à Salindres dans la région du Gard, en France, se lance dans la fabrication. On trouve à proximité tous les éléments constitutifs de l’aluminium selon le procédé Deville : le charbon, la soude, l’acide chlorhydrique et la bauxite. En fait, la bauxite est découverte en 1821 par l’ingénieur géologue Pierre Berthier, au pied du village provençal des Baux-de-Provence.

Pendant près de trente ans, l'usine de Salindres est la seule au monde à produire régulièrement de l'aluminium. La production se limite toutefois à de petites quantités, en raison du coût.

L’usine cesse de fabriquer de l’aluminium en 1888, alors qu’elle atteint une production annuelle record de 4 155 kg. Un autre procédé, moins coûteux, vient d’être découvert et fait considérablement baisser les prix.

La découverte de Hall et de Héroult

Le nouveau procédé est le fruit du travail simultané de deux chercheurs, l’un Français, Paul Héroult, l’autre Américain, Charles Martin Hall. Ils réussissent à mettre au point l’aluminium électrolytique, beaucoup moins coûteux à produire.

À cette époque, les connaissances dans le domaine de l'électrolyse sont rudimentaires. Tout est encore à découvrir : le creuset, l'anode, les caractéristiques du courant et, surtout, l'électrolyte.

Paul Héroult procède à des essais avec des chlorures, mais les composés halogènes de l'aluminium ne sont pas conducteurs d'électricité. Il utilise ensuite avec succès la cryolithe pour dissoudre l’alumine, qui peut ensuite être décomposée par électrolyse pour donner un métal brut en fusion. Ce procédé d’électrolyse, économique et efficace, permet d’accélérer considérablement la commercialisation de ce métal.

Le dépôt d’un brevet 

Le 23 avril 1886, Paul Héroult dépose un brevet :

« En principe, le procédé que je désire breveter pour la préparation de l'aluminium consiste à décomposer de l'alumine en dissolution dans un bain de cryolithe en fusion, par un courant électrique aboutissant au bain, d'une part, au moyen d'une électrode en contact avec le creuset en charbon aggloméré qui contient de la cryolithe et, d'autre part, au moyen d'une autre électrode en charbon aggloméré comme la première, plongeant dans le bain. Cette combinaison produit la décomposition de l'alumine en employant un courant de faible tension. L'oxygène se rend à l'anode et brûle avec elle; l'aluminium se décompose sur les parois du creuset qui constitue la cathode et se précipite en culot dans le fond de ce creuset. »

« Le bain reste constant et sert indéfiniment, s'il est alimenté d'alumine. »

« L'électrode positive, c'est-à-dire l'anode, est à remplacer après combustion, mais cette combustion empêche la polarisation et assure par-delà même la constance dans l'énergie et dans l'action du courant électrique. »

Fait curieux, la même année, presque au même moment, le 9 juillet 1886, dans des termes identiques, l’Américain, Charles Martin Hall, dépose un brevet semblable. Les deux chercheurs ne se connaissaient pas; ils sont nés la même année, ils mourront tous les deux en 1914, bons amis.

Le procédé d’électrolyse, appelé Hall-Héroult, demeurera le même jusqu'à nos jours. Seule la technologie progressera de façon spectaculaire.