Chimie et matériaux stratégiques , livre ebook

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Les matériaux dits ‘stratégiques’ sont ceux dont l’approvisionnement est ou risque de devenir ‘sous tension’, soit parce que les réserves mondiales s’épuisent rapidement, soit parce que la demande s’accroît fortement en lien par exemple avec les politiques mises en œuvre pour lutter contre le changement climatique.
Après avoir rappelé les enjeux dans une première partie, cet ouvrage traite des défis industriels dans divers domaines (TIC, automobiles, éoliennes…), des problématiques liées à la transition énergétique, et finalement des solutions que peut apporter la chimie : chimie métallurgique, céramiques et réfractaires, matériaux polymères biosourcés…
Des spécialistes des diverses disciplines (minéralistes, polyméristes, biologistes, ingénieurs) analysent cet enjeu vital de notre époque. Ils mettent à la portée des étudiants et des chercheurs les points prioritaires de la recherche en chimie pour les « matériaux stratégiques ».

Avant-propos, par Paul RIGNY............................. 9

Préface, par Danièle OLIVIER...............................11

Partie 1 : Matières premières et matériaux stratégiques

Chapitre 1 : La stratégie de la France dans la sécurité des approvisionnements en matières premières stratégiques par Philippe VARIN................................................ 19

Chapitre 2 : Comment définir le périmètre des matériaux stratégiques ? par Jean-François GAILLAUD.............................. 29

Chapitre 3 : Quels matériaux pour les transitions énergétiques et digitales ? par Alexandre NOMINÉ......................................... 43

Partie 2 : Les défis industriels

Chapitre 4 : Importance des métaux et matériaux pour le secteur des TIC par Gilles DRETSCH............................................... 59

Chapitre 5 : Matériaux critiques et axes stratégiques pour l’industrie automobile par Gildas BUREAU................................................ 75

Chapitre 6 : Les enjeux matériaux pour la fabrication et le recyclage des éoliennes par Frédéric PETIT............ 95

Chapitre 7 : Polymères stratégiques sensibles pour l’industrie : bioressources, recyclage, quelles stratégies ? par Patrick MAESTRO, Denis BORTZMEYER..... 107

Partie 3 : Ressources et matériaux pour la transition énergétique

Chapitre 8 : Transition énergétique, un accélérateur denotre dépendance aux métaux stratégiques par Patrick D’HUGUES, Christophe POINSSOT... 123

Chapitre 9 : Risques et opportunités pour le nucléaire actuel et futur en termes de ressources minérales stratégiques par Christophe POINSSOT.................................... 137

Chapitre 10 : Cycle des matériaux stratégiques, de l’éco-conception au recyclage appliqué aux nouvelles technologies de l’énergie par Étienne BOUYER.............................................. 157

Partie 4 : Pénurie des matériaux Solutions apportées par la chimie

Chapitre 11 : Chimie métallurgique et métaux rares parJean-Claude BERNIER................................... 185

Chapitre 12 : Les céramiques et les réfractaires indispensables à l’industrie primaire par Jacques POIRIER................. 207

Chapitre 13 : Le défi des matériaux polymères biosourcés par Luc AVEROUS................................................... 239

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Publié par

Date de parution

07 mars 2024

Nombre de lectures

12

EAN13

9782759834860

Langue

Français

Poids de l'ouvrage

15 Mo

Luc Averous Jean-Claude Bernier Denis Bortzmeyer Etienne Bouyer Gildas Bureau Patrick d’Hugues Gilles Dretsch Jean-François Gaillaud Patrick Maestro Alexandre Nominé Frédéric Petit Christophe Poinssot Jacques Poirier Philippe Varin
Coordonné par Danièle Olivier et Paul Rigny
Chimieet matériaux stratégiques
Chimieet matériaux stratégiques
La civilisation est née avec les matériaux ; elle risque maintenant de mourir si l’humanité ne sait plus les gérer. En effet, leurs usages ont complètement changé depuis les dernières décennies. Citons les deux raisons majeures :
1 -Matériaux et rareté des matières premières, cela va ensemble, l’usage des métaux le montre depuis la préhistoire, la gestion des forêts aussi, origine de l’effondrement de grandes aventures humaines ! Et cette rareté nous guette car de mille côtés, les besoins de nouvelles technologies se développent pour la transition énergétique, pour le numérique... Rareté, cela signifie disparition possible et donc « catastrophes », d’où l’emploi du qualificatif « stratégique » pour ce colloque.
2 – Leréchauffement climatique, dont plus personne ne doute, impose des contraintes exceptionnelles sur les besoins en matériaux. Les énergies solaire ou éolienne, par exemple, réclament des métaux « rares » dont la pérennité n’est pas assurée. L’impératif de lutter contre l’émission du CO accroît considérablement les besoins de nouveaux matériaux (biosourcés par 2 exemple), car les procédés de fabrication doivent être revus en profondeur et faire exploser les besoins en matériaux. Lerecyclagedoit être mis au point pour rendre tout cela compatible.
Des spécialistes des diverses disciplines appelés à la manœuvre (minéralistes, polyméristes, biologistes, ingénieurs) se mobilisent dans cet ouvrage pour analyser cette complexité, qui est lenjeu vital de notre époque. Ils mettent à la portée des étudiants et des chercheurs les points prioritaires de la recherche enchimie pour « matériaux stratégiques »devenue aujourd’hui vitale.
ISBN : 978-2-7598-3487-7
Chimieet matériaux stratégiques
Cet ouvrage est îssu du cooque « Chîmîe et matérîaux stratégîques », quî s’est déroué e 9 novembre 2022 à a Maîson de a Chîmîe.
« COLLECTION CHIMIE ET ... » Collection dirigée par Philippe Gœbel Président de la Fondation internationale de la Maison de la Chimie
Chimie et matériaux stratégiques
Luc Averous, Jean-Claude Bernier, Denis Bortzmeyer, Étienne Bouyer, Gildas Bureau, Patrick d’Hugues, Gilles Dretsch, Jean-François Gaillaud, Patrick Maestro, Alexandre Nominé, Frédéric Petit, Christophe Poinssot, Jacques Poirier, Philippe Varin
Coordonné par Danièle Olivier et Paul Rigny
Conceptîon de a maquette întérîeure et de a couverture : Pasca Ferrarî
Crédîts couverture : Images : Adobe Stock – © H&C – © RHJ – © Bîdwerk – © Bue Panet Studîo – © zhengzaîshanchu
Mîse en pages et couverture : Patrîck Leeux PAO (Caen) Conceptîon graphîque, vîsue du cooque : CB Defretîn
Imprîmé en France
ISBN (papîer) : 978-2-7598-3487-7 ISBN (ebook) : 978-2-7598-3486-0
Tous droîts de traductîon, d’adaptatîon et de reproductîon par tous pro-cédés, réservés pour tous pays. La oî du 11 mars 1957 n’autorîsant, aux termes des aînéas 2 et 3 de ’artîce 41, d’une part, que es « copîes ou reproductîons strîctement réservées à ’usage prîvé du copîste et non des-tînées à une utîîsatîon coectîve », et d’autre part, que es anayses et es courtes cîtatîons dans un but d’exempe et d’îustratîon, « toute représen-tatîon întégrae, ou partîee, faîte sans e consentement de ’auteur ou de er ses ayants droît ou ayants cause est îîcîte » (aînéa 1 de ’artîce 40). Cette représentatîon ou reproductîon, par queque procédé que ce soît, constîtueraît donc une contrefaçon sanctîonnée par es artîces 425 et suî-vants du code péna.
© Fondatîon de a Maîson de a Chîmîe
Fondatîon de a Maîson de a Chîmîe 28, rue Saînt-Domînîque 75007 Parîs, France
Ont contribué à la rédaction de cet ouvrage :
Luc Averous Professeur des universités, ICPEES-ECPM, Université de Strasbourg
Jean-Claude Bernier Professeur émérite de l’Université de Strasbourg
Denis Bortzmeyer Directeur scientifique, Arkema
Étienne Bouyer Directeur du programme exploratoire, Direction des Programmes, CEA
Gildas Bureau Coordinateur Filière Automobile et Mobilité sur les matériaux critiques, Stellantis
Patrick d’Hugues Directeur du programme scientifique « Ressources minérales et économie circulaire », BRGM
Gilles Dretsch Responsable de Projets innovants, Direction de l’Innovation d’Orange
Jean-François Gaillaud Chef du Bureau de la politique des ressources minérales non énergétiques, Direction générale de l’Aménagement, du Logement et de la Nature, ministère de la Transition énergétique
Patrick Maestro Directeur scientifique, groupe Solvay
Alexandre Nominé Maître de conférence à l’Université de Lorraine, enseignant et directeur de l’Action internationale de l’École nationale supérieure des Mines de Nancy, chercheur à l’Institut Jean Lamour
Frédéric Petit Directeur Business Development, Siemens Gamesa Renewable Energy SAS
Christophe Poinssot, Directeur général délégué et directeur scientifique, BRGM
Jacques Poirier Professeur émérite, Conditions Extrêmes et Matériaux : Haute Température et Irradiation (CEMHTI – CNRS UPR3079), Université d’Orléans
Philippe Varin Président du World Materials Forum
Équipe éditoriale : Danièle Olivier et Paul Rigny
Sommaire
Avant-propos,parPaul RIGNY............................. Préface,parDanièle OLIVIER...............................
9 11
Partie 1 : Matières premières et matériaux stratégiques
Chapitre 1 :La stratégîe de a France dans a sécurîté des approvîsîonnements en matîères premîères stratégîques parPhilippe VARIN................................................
Chapitre 2 :Comment déinîr e pérîmètre des matérîaux stratégîques ? parJean-François GAILLAUD..............................
Chapitre 3 :Ques matérîaux pour es transîtîons énergétîques et dîgîtaes ? parAlexandre NOMINÉ.........................................
Partie 2 : Les défis industriels
Chapitre 4 :Importance des métaux et matérîaux pour e secteur des TIC parGilles DRETSCH...............................................
Chapitre 5 :Matérîaux crîtîques et axes stratégîques pour ’îndustrîe automobîe parGildas BUREAU................................................
Chapitre 6 :Les enjeux matérîaux pour a fabrîcatîon et e recycage des éoîennes parFrédéric PETIT.................................................
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Chapitre 7 :Poymères stratégîques sensîbes pour ’îndustrîe : bîoressources, recycage, quees stratégîes ? parPatrick MAESTRO, Denis BORTZMEYER..... 107
7
Chimie et matériaux stratégiques
8
Partie 3 : Ressources et matériaux pour la transition énergétique
Chapitre 8 :Transîtîon énergétîque, un accéérateur de notre dépendance aux métaux stratégîques parPatrick D’HUGUES, Christophe POINSSOT... 123
Chapitre 9 :Rîsques et opportunîtés pour e nucéaîre actue et futur en termes de ressources mînéraes stratégîques parChristophe POINSSOT.................................... 137
Chapitre 10 :Cyce des matérîaux stratégîques, de ’éco-conceptîon au recycage appîqué aux nouvees technoogîes de ’énergîe parÉtienne BOUYER.............................................. 157
Partie 4 : Pénurie des matériaux Solutions apportées par la chimie
Chapitre 11 :Chîmîe métaurgîque et métaux rares parJean-Claude BERNIER................................... 185
Chapitre 12 :Les céramîques et es réfractaîres îndîspensabes à ’îndustrîe prîmaîre parJacques POIRIER............................................. 207
Chapitre 13 :Le déi des matérîaux poymères bîosourcés parLuc AVEROUS................................................... 239
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Chimie et biologie de synthèse
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Chimie et biologie de synthèse

Mouad Alami, Paola Arimondo, David Bikard, Patrick Couvreur, Marc Delcourt, Clément de Obaldia, Jean-Loup Faulon, Niko Hildebrandt, François Képès, Philippe Lavalle, Alain Marty, Gilles Ravot, Roberto Spagnoli, Hervé Watier

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Chimie et biologie de synthèse

Mouad Alami, Paola Arimondo, David Bikard, Patrick Couvreur, Marc Delcourt, Clément de Obaldia, Jean-Loup Faulon, Niko Hildebrandt, François Képès, Philippe Lavalle, Alain Marty, Gilles Ravot, Roberto Spagnoli, Hervé Watier

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Chimie et matériaux stratégiques

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Luc Avérous, Jean-Claude Bernier, Étienne Bouyer, Patrick d’Hugues, Jean-François Gaillaud, Alexandre Nominé, Frédéric Petit, Philippe Varin, Denis Bortzmeyer, Gildas Bureau, Gilles Dretsch, Patrick Maestro, Christophe Poinssot, Jacques Poirier

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Jean-François Bach, Mireille Blanchard-Desce, Patrick Couvreur, Frédéric Dardel, Carine Giovannangeli, Jean-Pierre Maffrand, Daniel Mansuy, Bernard Meunier, Marc Port

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Patrice André, Jean-Marie Aubry, Sabine Berteina-Raboin, Claire Bouix-Peter, Sandra Del Bino, Philippe Humbert, Jacques Leclaire, Laurent Marrot, Christophe Masson, Isabelle Pélisson, Philippe Piccerelle, Philippe Walter

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Amalberti René, Patrick Arpino, Carlotti Pierre, Pierre Charrue, Guillaume Cognon, Laurence Dujourdy, Frédéric Dupuch, Bruno Feignier, François Fontaine, Bertrand Frère, Armand Lattes, Sandrine Pereira-Rodrigues, Pauline Sibille, Gérard Sousi, Pierre Toulhoat, Patrick Touron, Bruno Vanlerberghe, Philippe Walter

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La chimie et l'alimentation

Marc Anton, Vincent Gros, Pierre Feillet, Etievant Patrick, Marc Desprairies, Laurent Debrauwer, Jean-Pierre Cravedi, Cécile Canlet, Catherine Bonazzi, Barel Michel, Valérie Baduel, Monique Axelos, Sylvie Chevolleau, Marie Josèphe Amiot-Carlin, Sylvain Guyot, Claude Marcel Hladik, Sabrina Krief, Xavier Leverve, Gérard Pascal, Pierre Stengel, Hervé This, Gilles Trystram

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La chimie et la nature

Eric Blin, Éric Villenave, Soussana Jean-François, Clément Sanchez, Christophe Rupp-Dahlem, Michel Rohmer, Jean-Louis Morel, Pierre Monsan, Samuel Martin, Françoise Guéritte, Bruno Goffe, Marc Fontecave, Marina Coquery, Jacques Amouroux

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La chimie et la nature

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La chimie et l'art

Anne Bouquillon, Sophie Descamps-Lequime, Jean-Claude Lehmann, Marc Thébault, Philippe Walter, Christian Amatore, Agnès Rose Jacquesy, Koen Janssens, Michel Menu, Bernard Valeur

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La chimie et l'art

Anne Bouquillon, Sophie Descamps-Lequime, Jean-Claude Lehmann, Marc Thébault, Philippe Walter, Christian Amatore, Agnès Rose Jacquesy, Koen Janssens, Michel Menu, Bernard Valeur

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Jean-Luc Charlou, Chantal Compère, Yves Fouquet, Stéphane Blain, Daniel Desbruyères, Guy Herrouin, Catherine Jeandel, Michel Marchand, Georges Massiot, François-Xavier Merlin, Françoise Quiniou, Louis-Alexandre Romana, Paul Tréguer

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La chimie et la mer

Jean-Luc Charlou, Chantal Compère, Yves Fouquet, Stéphane Blain, Daniel Desbruyères, Guy Herrouin, Catherine Jeandel, Michel Marchand, Georges Massiot, François-Xavier Merlin, Françoise Quiniou, Louis-Alexandre Romana, Paul Tréguer

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Chimie et Notre-Dame de Paris

Sophie Ayrault, Alexa Dufraisse, Richard Boyer, Julien Le Bras, Philippe Dillmann, Aline Magnien, Marie Parant-Andaloro, Barbara Trichereau, Rémi Fromont, Maxime L’Héritier, Jean-Louis Georgelin, Claudine Loisel, Witold Nowik, Pascal Prunet, Véronique Vergès-Belmin

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Chimie et Notre-Dame de Paris

Sophie Ayrault, Alexa Dufraisse, Richard Boyer, Julien Le Bras, Philippe Dillmann, Aline Magnien, Marie Parant-Andaloro, Barbara Trichereau, Rémi Fromont, Maxime L’Héritier, Jean-Louis Georgelin, Claudine Loisel, Witold Nowik, Pascal Prunet, Véronique Vergès-Belmin

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Chimie, aéronautique et espace

Ane Aanesland, Vincent Aerts, Richard Bonneville, Denis Chapuis, Jean-Philippe Chessel, Pierre Crespi, Olivier Delcourt, Thomas Georgelin, Dominique Gilliéron, Michel Guélin, Jacques Louet, Marie-Joëlle Menu, Michel Viso, Timothy Warner

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Chimie, aéronautique et espace

Ane Aanesland, Vincent Aerts, Richard Bonneville, Denis Chapuis, Jean-Philippe Chessel, Pierre Crespi, Olivier Delcourt, Thomas Georgelin, Dominique Gilliéron, Michel Guélin, Jacques Louet, Marie-Joëlle Menu, Michel Viso, Timothy Warner

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Chimie et enjeux énergétiques

Bernard Bigot, Patrick Criqui, Léon Duvivier, Bruno Goffe, Sébastien Henry, Loos François, Jean-François Rous, Jean-Claude Bernier, Bernard Boullis, François Drain, Marc Florette, Claude Gudin, Sophie Jullian, Marion Perrin, Jean-Pierre West

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Chimie et enjeux énergétiques

Bernard Bigot, Patrick Criqui, Léon Duvivier, Bruno Goffe, Sébastien Henry, Loos François, Jean-François Rous, Jean-Claude Bernier, Bernard Boullis, François Drain, Marc Florette, Claude Gudin, Sophie Jullian, Marion Perrin, Jean-Pierre West

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