Chroniques  La chronique d'ABS 31

L'aluminium (1/3)

L'aluminium, faut-il en avoir peur?

Depuis le début du XXème siècle, l'industrie mondiale de l'aluminium a connu un développement sans précédent : de 2 500 tonnes en 1895, la production annuelle dépasse à présent les 20 millions de tonnes. La France en utilise par an plus de 20 kg par habitant, dans des secteurs aussi divers que la pharmacie, les transports, les sports, les loisirs.

I - L'ALUMINIUM : CARTE D'IDENTITE CHIMIQUE

L'aluminium se trouve partout. Métal très courant dans la croûte terrestre, c'est l'élément le plus abondant après l'oxygène et le silicium. Il est présent aussi bien dans l'air, l'eau, la terre et les roches. Il est utilisé, depuis les temps anciens, pour la purification de l'eau. Oersted (physicien danois) l'a identifié et isolé en 1825.

• L'Aluminium (Al) se trouve à l'état naturel dans de nombreux composés chimiques par exemple bauxite. Il est dur, ductile (= il peut être étiré), malléable et bon conducteur calorifique et électrique. Il réagit avec l'oxygène pour donner en surface une couche d'oxyde d'aluminium qui stoppe toute corrosion. Il réagit aussi avec le chlore, les acides dilués et les bases.
  
• L'Oxyde d'aluminium ou alumine est pratiquement insoluble dans l'eau. C'est un solide cristallin extrêmement dur. On l'utilise dans certains ciments, dans les fours et surtout dans les abrasifs.
  
• L'Hydroxyde d'aluminium est un solide blanc, légèrement soluble dans l'eau. On l'utilise dans les teintures, les céramiques et comme anti-acide.
  
• Le Sulfate d'aluminium est un solide blanc, cristallin, soluble à l'eau. On l'utilise pour la purification de l'eau et la fabrication du papier.
  

II - LA FRANCE : BERCEAU HISTORIQUE DE L'ALUMINIUM

• 1831 : Dans les environs des Baux-de-Provence, un minéralogiste français, Pierre Berthier, découvre des spécimens de minerai d'aluminium, qu'il appellera "bauxite".
  
• 1860 : Henri Sainte-Claire-de-Ville, chimiste et maître de conférences à l'Ecole Normale Supérieure, met au point un procédé et commence une production d'aluminium à Paris, puis à Nanterre.
  
• 1886 : A 23 ans, l'ingénieur Paul Héroult dépose le premier brevet au monde ayant pour objet la fabrication d'aluminium par un procédé d'électrolyse de l'alumine. A peine quelques mois plus tard, un Américain du même âge, le jeune ingénieur-chimiste Charles-Martin-Hall, dépose dans son propre pays un brevet décrivant exactement le même procédé.
  
• 1887 : un chimiste allemant, Carl-Joseph Bayer, fait enregistrer son brevet portant sur la transformation chimique de la bauxite en alumine.
  
• 1907 : à Saint-Jean-de-maurienne, en Savoie, la première usine française commence à produire de l'aluminium.
  

III - L'ALUMINIUM : UNE ENTREPRISE EN PLEIN ESSOR

En France, le principal secteur utilisateur d'aluminium est celui des transports avec quelque 430 kt (milliers de tonnes) en 2000, suivi du bâtiment (270 kt) et de l'emballage (150 kt).

Consommation française d'aluminium par secteurs d'utilisation (chiffres 2000) :

Transports (avions, trains..)	32%
Bâtiments (structures, fenêtres, vérandas,...)	20%
Emballage (cannettes de boisson, aérosols, opercules de yaourt)	11%
Constituants électriques (câbles lignes à haute tension,...)	8%
Constituants mécaniques (pièces de moteur,...)	5%
Equipement domestique (électroménager, meubles, radiateurs)	5%
Divers (stylos, étuis à lunettes, équipements sportifs,...)	19%

Depuis le début du XXème siècle, la production mondiale de l'aluminium a doublé tous les 9 ans jusqu'en 1950, où elle a connu son plus grand essor. Quoique plus stationnaire de nos jours, cette production reste dynamique.
44 entreprises représentent l'ensemble de cette industrie en France qui, en 2000, a réalisé un chiffre d'affaires de 3, 555 milliards d'euros !

IV - UTILISATION COURANTE

Année après année, en raison de ses propriétés et de ses possibilités d'utilisation variées, l'aluminium se retrouve de plus en plus présent dans notre univers de tous les jours. La découverte d'un procédé de fabrication économique a fait de ce métal, autrefois semi-précieux, un instrument majeur de la conquête industrielle moderne.

• Solidité : En 2000, une voiture européenne contient en moyenne 100 kg d'aluminium : bloc moteur, carter, radiateur, jantes et, de plus en plus souvent, carrosserie et châssis. L'aluminium, allié à d'autres métaux ou traité à froid, se révèle aussi résistant que l'acier. Il confère aux véhicules une résistance améliorée aux chocs, ainsi qu'une meilleur tenue de route.
  Autres exemples : trains d'atterrissage, ponts, bouteilles sous pression.
  
• Esthétique : L'aluminium, par la multiplicité des traitements de surface : lisse, brossé, satiné, brillant, mat permet de créer des objets du quotidien originaux et designs, tels que réfrigérateurs, plaques de cuisson, fours, mais aussi des chaises, tables,...
  Autres exemples : étuis à lunettes, appareils photo, valises, montres.
  
• Conductibilité électrique : L'aluminium offre une excellente conductibilité électrique pour un poids inférieur à celui du cuivre. L'utilisation d'aluminium fait réaliser un gain de poids de 50%. C'est pour cela qu'on l'emploie de plus en plus pour les lignes à haute tension.
  Autres exemples : câbles souterrains, fils de bobinage pour transformateurs.
  
• Allégement : On utilise plus de 70% d'alliages à base d'aluminium dans la construction d'un avion, ce qui entraîne une division par deux du poids de sa structure. L'aluminium étant trois fois moins lourd que l'acier, cela induit une nette réduction du poids total, d'où une diminution de la consommation et de l'émission de gaz à effet de serre.
  Autres exemples : transport ferroviaire, bicyclette, camping, bâtons de ski.
  
• Protection : Contre les ultra-violets et l'humidité. Aux Etats-Unis, 100% des boîtes de boisson, aujourd'hui, sont en aluminium. Tous les emballages en aluminium autorisent un niveau optimal de conservation des liquides et des aliments frais ou appertisés. Ce métal constitue de plus une barrière fiable contre l'oxygène et les micro-organismes.
  Autres exemples : conditionnement des médicaments, opercules de yaourt, boîtes de conserve.
  
• Conductibilité thermique : L'aluminium se distingue par une exceptionnelle conductibilité thermique (60% de celle du cuivre). Il véhicule et transmet la chaleur, aussi le retrouve-t-on tout naturellement dans la plupart des capteurs solaires.
  Autres exemples : casseroles, poêles, autocuiseurs, radiateurs, disques de freins.
  
• Résistance à la corrosion : L'aluminium est utilisé de façon courante par les architectes, aussi bien dans les édifices publics (Grande Arche de la Défense, Pyramide du Louvre..) que pour les habitations individuelles. Tout en offrant de nombreuses possibilités de formes et de couleurs, les structures de bâtiment en aluminium demandent peu d'entretien et résistent bien dans le temps.
  Autres exemples : panneaux de signalisation routière, citernes de transport de denrées alimentaires, navires (coques, mâts, superstructures).

Chiffre clés du taux de recyclage des produits en aluminium :

• 85% dans le bâtiment et l'équipement.
• 80% dans les transports.
• 70% dans les applications mécaniques et électriques.
• 65% dans l'équipement ménager.

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Catherine MARTINEZ, ABS31

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