Cycle de vie des matériaux

Cycle de vie des matériaux

Cette fiche de révision sur le cycle de vie des matériaux vous est proposée par notre professeur dans le cadre de vos révisions de la spécialité physique chimie. Elle est au programme de la séquence sur les matériaux et vous donne des...

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Cette fiche de révision sur le cycle de vie des matériaux vous est proposée par notre professeur dans le cadre de vos révisions de la spécialité physique chimie. Elle est au programme de la séquence sur les matériaux et vous donne des explications qui vous seront utiles au Bac.

 

Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. L'usage des matériaux est très diversifié et leur durée de vie est extrêmement variable.
Les matériaux peuvent être classés selon :
  • Leur usage : matériaux de construction (bois, etc.), textiles (soie, etc.), emballages (cartons, etc.).
  • Leur nature chimique : matériaux métalliques (zinc, acier, etc.), organiques (bois, caoutchouc, papier, etc.), minéraux (oxyde de silicium, etc.).
  • Leur origine : naturelle (extraits ou récoltés puis mis en forme sans modification de leur structure chimique) ou synthétique (créés par transformation chimique de matières premières).

I - Matières premières

Tous les matériaux sont issus de matières premières, dont certaines ne sont pas renouvelables : minéraux, pétrole (organique) par exemple. Leur exploitation pose de gros problèmes environnementaux et géopolitiques.
D'autres matières premières sont renouvelables : végétaux (bois, coton...) et animaux (soie, laine...), mais une exploitation trop intensive ne permet parfois pas à la ressource de se renouveler.

II - Cycle de vie

1 - Elaboration-vieillissement.

Après leur élaboration à partir des matières premières (qu'elles soient d'origine naturelle ou synthétique), les matériaux vieillissent. Pour les matériaux destinés à une courte vie (emballages), le vieillissement n'est pas un problème, contrairement aux matériaux de longue durée de vie, comme les matériaux de construction. Un des enjeux, dans ce cas, est de ralentir leur dégradation.
  • Les métaux subissent la corrosion (l'acier rouille au contact de l'air par exemple). La galvanisation consiste à protéger l'acier en lui appliquant une couche protectrice de zinc.
  • Le bois peut subir l'action des micro-organismes et des insectes. Il peut aussi se déformer ou gonfler en fonction de l'humidité. La rétification est un procédé thermique récent prévenant ces dégradations tout en évitant les traitements chimiques du bois, dont l'utilisation (fabrication, application sur le bois) s'avère souvent polluante.
  • Les matériaux plastiques sont sensibles aux UV. L'ajout de pigments absorbants permet de limiter cet effet.

2 - Recyclage ou élimination

Un certain nombre de matériaux sont recyclables (papier, acier, verre). Le recyclage permet leur réutilisation. La raréfaction des ressources naturelles et l'accumulation des déchets font du recyclage un procédé capital qui doit être appliqué le plus souvent et le plus efficacement possible.
Le verre est recyclable à 100%. Les matières plastiques sont plus délicates à recycler, notamment à cause de la difficulté de les trier.
Quand le recyclage est impossible, les matériaux doivent être éliminés. Les recherches actuelles s'orientent vers la fabrication de matériaux biodégradables, ce qui permettrait de limiter les décharges, les enfouissements ou les incinérations, qui sont des solutions polluantes.
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