Un simple trombone

Trombones

L’Almanach Cousteau de l’Environnement – Racines – pages 216-218

 

En 1981

  • Depuis son invention en 1899 par le Norvégien Johan Vaaler, le trombone, petit objet confectionné avec un simple fil de fer astucieusement plié, est utilisé dans les bureaux du monde entier. Selon une étude de la Lloyds de Londres en 1958, seulement 20% des trombones servaient à agrafer des papiers, 25% étaient perdus et le reste servait à tout un tas d’usages, dont certains peu reluisants (curage des ongles ou des dents…).
  • C’est véritablement à partir de la découverte du procédé Bessemer au milieu du XIXème siècle que nous sommes entrés dans l’âge de l’acier, alliage de fer et d’environ 2% de carbone. Ce procédé a permis de produire des fournées de 20 tonnes d’acier au lieu des 45 kg produits dans les creusets habituels. En 1981 la production mondiale de fer était d’environ 856 MT (URSS : 242 MT) et les réserves étaient estimées à 90500 MT. La pénurie du fer n’était pas à l’ordre du jour et la production mondiale d’acier atteignait 707 millions de tonnes.
  • La production d’acier exige d’énormes quantités d’énergie pour atteindre les quelques 1000°C dans les fours. Une tonne d’acier demandait près de 2,5 tonnes de minerai affiné, 460 kilowatts d’électricité et 14000 litres d’eau (eau de trempe et de lavage). Les hauts fourneaux étaient particulièrement polluants : La production de 1000 tonnes d’acier entrainait la libération de quantités importantes de fumées (121 tonnes de particules de suies, gaz sulfureux acides), de 67,5 tonnes d’eaux polluées (métaux lourds, cyanure, nitrates) et de près de 3800 tonnes de déchets solides. En 1968 l’industrie de l’acier, depuis l’exploitation des mines de fer jusqu’à l’usinage des produits finis, était responsable à elle seule de 20% de toute la pollution industrielle. J’ai passé toute mon enfance dans le bassin sidérurgique de Longwy, à l’extrême Nord de la Lorraine, et je me souviens encore de l’odeur d’œufs pourris (c’est ma madeleine de Proust), des façades noircies, des ruisseaux pollués… L’acier régnait en maître absolu, donnait du travail à une grande partie de la population, construisait les stades de foot, nous envoyait en colonies de vacances…
  • Les Maîtres de Forges n’avaient que faire des règlementations concernant la protection de l’environnement et pratiquaient allègrement le chantage à l’emploi. Pourtant des procédés existaient pour réduire l’impact écologique de l’acier. Le recyclage de l’eau aurait permis de réduire de plus d’un tiers la consommation d’eau. Selon l’Agence Américaine pour le Protection de l’Environnement, le recyclage de l’acier usagé aurait permis de réaliser d’importantes économies en pétrole et en eau et de réduire la pollution. Rien qu’en 1978, 610 millions de tonnes de ferraille ont été mises en décharge, soit plus de 5 années de production aux Etats-Unis. Malheureusement pour les habitants des bassins sidérurgiques, en 1981 le recyclage de l’acier n’était pas rentable pour les industriels car le transport des déchets était plus élevé que celui du minerai. Le recyclage n’était pas non plus une bonne option du point de vue des politiques car l’industrie de l’acier employait environ 1,2 millions d’ouvriers dans le Monde.
Trombone (publicité 1922)

Trombone (publicité 1922)

En 2016

  • En 2014 la production mondiale de fer était de 3 300 MT (Chine : 1 514 MT) et les réserves étaient estimées à 87 000 MT. Aujourd’hui, nous savons que les réserves exploitables de minerais ne sont pas infinies. La durée des réserves des gisements terrestres de certains minerais s’avère préoccupante et celle concernant le fer est estimée, selon certaines projections, à 57 ans (Cf « Du minerai au fond des mers »).
  • La production d’acier brute a atteint 1,62 milliard de tonnes en 2015, soit une augmentation de +126% depuis 1980. Avec 0,80 milliards de tonnes, la Chine est de loin le premier producteur mondial (44,8% de la production mondiale), suivie du Japon (0,11 milliard de tonnes) et de l’Inde (0,09). Sur les quelques 1543 millions de tonnes d’acier utilisées dans le Monde en 2014, environ 50% ont servi à la construction de bâtiments et d’infrastructures, 16% à celle d’équipements mécaniques, 13%  aux automobiles, 11% à la fabrication de produits métalliques.
  • La Chine, leader incontesté de l’acier, est aujourd’hui en perte de vitesse, en grande partie à cause de l’effondrement de la demande liée à l’éclatement de la bulle immobilière. De nouvelles mesures imposées par l’État pour améliorer la qualité de l’air poussent des milliers d’entreprises à fermer (plus de 6 millions d’emplois risquent d’être supprimés), comme dans la province de Hebei, la capitale chinoise de l’acier, la plus polluée du pays, obligée de réduire sa production de 60 millions de tonnes d’ici 2017.
  • L’industrie du fer et de l’acier reste l’une des plus voraces en énergie et des plus polluantes. Pour produire une tonne de fer, il faut brûler environ 460 mètres cubes de gaz naturel et environ 59 kg de pétrole, et consommer près de 1400 kWh d’électricité. Le procédé  de  fabrication  du  fer  et  de l’acier engendre d’importantes quantités d’eaux  usées  et  d’émissions  de fumées contenant des nanoparticules, des métaux (fer, cadmium, plomb, chrome, nickel, zinc, cuivre et arsenic) et d’autres polluants (hydrocarbures aromatiques polycycliques, oxydes d’azote, dioxyde de soufre). En 2009, le sidérurgiste Arcelor-Mittal était le plus gros émetteur industriel de CO2 sur le sol français, avec 22,3 millions de tonnes de CO2 sur un total de 397 millions de tonnes.
  • Si la production d’acier consomme encore beaucoup d’énergie, les systèmes de gestion de plus en plus sophistiqués permettent, dans les usines modernes, une utilisation plus efficace de l’énergie tout au long du processus de fabrication. Cette stratégie a permis de réduire en un demi-siècle d’environ 60% l’énergie nécessaire pour produire une tonne d’acier brut, ce qui est loin d’être négligeable lorsqu’on sait que l’énergie représente de 20% à 40% des coûts de production.
  • Le tableau environnemental de l’acier n’est pas si sombre, du moins pour le futur. C’est un matériau durable, pouvant être recyclé en d’innombrables produits, des trombones aux composants automobiles et aux voies ferrées. C’est même le matériau le plus recyclé au monde, avec plus de 650 Mt recyclés chaque année. Ce recyclage permet d’importantes économies d’énergie et de matières premières: plus de 1,4 tonne de minerai de fer, 740 kg de charbon et 120 kg de calcaire sont épargnés pour chaque tonne de ferraille recyclée.
  • Design du trombone
  • Et pourquoi ne pas sortir de l’ère de l’acier ? Aujourd’hui les technologies le permettraient, à condition de prendre la décision d’investir dans l’innovation. Cherchant des solutions à la pénurie de métaux due à la guerre, Ford avait bien sorti, dès 1941, la première automobile composée de “plastique” fabriqué à partir de soja, blé, coton, liège et caoutchouc : La “Soybean Car” (voiture soja) pesait près de 500 kg de moins que les voitures de cette époque. Depuis les années 40, les matériaux composites n’ont cessé d’évoluer et certains possèdent des propriétés largement supérieures à celles de l’acier. Ils sont désormais utilisés par de nombreuses industries comme l’aéronautique (l’Airbus A350 incorpore 50% de fibre de carbone dans sa structure primaire), le sport ou, dans une moindre mesure, l’automobile. Le poids d’une voiture pourrait être divisé par deux si l’on remplaçait l’acier de la carrosserie et de certaines pièces mécaniques par des composites des fibres de carbone, aussi résistants que l’acier mais 70% plus légers. Les économies en carburant seraient alors conséquentes, ce qui permettrait de réduire les émission de gaz à effet de serre (100 kilos économisés permettrait de gagner un 1 gramme de CO2/km). Le coût de production de la fibre de carbone reste encore beaucoup trop élevé mais devrait pouvoir être significativement réduit, à condition de pouvoir remplacer la matière première actuelle très onéreuse, le polyacrylonitrile, par d’autres matériaux comme la lignine (dérivé du bois) ou le polyéthylène. Les matériaux composites n’en sont encore qu’à leurs débuts et l’acier devra faire face à une concurrence de plus en plus rude…

 

Données : worldsteel.org

 

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