La durabilité de l’acier
On recycle l’acier dans des fours électriques à arc. Gordon Irons, de la McMaster University, est déterminé à améliorer le processus.

« L’acier est le matériau le plus recyclé au monde », dit en guise d’introduction Gordon Irons, de la McMaster University. « On utilise généralement pour cela des fours électriques à arc. Et bien que, à l’échelle mondiale, près de la moitié de l’acier soit aujourd’hui produit de cette façon, on ne sait toujours pas exactement ce qui se passe dans ces fours. »

Suivant le procédé de production traditionnel, le minerai de fer est porté en fusion à l’intérieur d’un haut-fourneau où il est chauffé par air, puis affiné et transformé en acier dans des fourneaux distincts. Dans un four électrique, cependant, le minerai de fer est remplacé par de la ferraille, chauffée par l’arc électrique créé entre deux électrodes.

Les hauts-fourneaux ont dominé la production jusque dans les années 1960. Après quoi, l’abondance croissante de ferrailles a permis l’apparition de « mini-usines », utilisant des fours électriques. L’exploitation de ces mini-usines est moins coûteuse, et ne requiert ni charbon ni minerai de fer.

Il suffit de disposer d’un approvisionnement suffisant en ferraille et en électricité—de beaucoup d’électricité.

La part de marché occupée par les mini-usines n’a cessé de croître, mais on a fait très peu de recherche fondamentale sur les fours électriques. M. Irons explique : « Les mini-usines sont généralement la propriété d’entreprises qui ne sont pas de taille à financer de grandes recherches et qui n’ont pas l’habitude de collaborer avec les universités. Grâce à notre centre, les choses sont toutefois en train de changer. »

M. Irons dirige le McMaster Steel Research Centre, fondé en l’an 2000. Ce centre de recherche appliquée sur l’acier compte de nombreux partenaires industriels, dont le géant Dofasco. Ses recherches sur les fours électriques ont aussi attiré des mini-usines, intéressées à tirer parti des connaissances fondamentales que M. Irons et ses collègues travaillent à acquérir sur les processus chimiques intervenant dans les fours électriques. Car ces connaissances pourraient bien améliorer la qualité de l’acier produit et réduire l’impact de sa fabrication sur l’environnement. « C’est un domaine de recherche important pour notre présent et pour notre avenir », affirme M. Irons. « En effet, il va nous falloir des procédés de fabrication qui nécessitent moins de ressources et qui relâchent moins de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. »

Les installations du centre, financées en partie par un investissement du Fonds ontarien pour l’innovation, incluent une série d’instruments d’épreuve à la fine pointe ainsi que des fourneaux de taille réduite et un appareil sophistiqué, capable de simuler plusieurs types de galvanisation—un autre domaine de recherche du centre. La galvanisation est le procédé par lequel on recouvre l’acier de zinc afin de le protéger.

Le centre mène des recherches poussées et appliquées, souligne M. Irons. « Nous cherchons comment améliorer les procédés fondamentaux afin de créer de nouveaux produits... On parle beaucoup de l’avènement de l’ère de l’information et de la fin de l’ère manufacturière. Toutefois, je considère que le secteur manufacturier a encore une place en Ontario et va continuer de contribuer à la prospérité de notre province. Il faut cependant des personnes qualifiées -des personnes qui ont non seulement des compétences techniques, mais aussi une capacité d’innover. »


Acier durable,
recherche durable
Douze entreprises du Canada et d’ailleurs soutiennent les travaux de McMaster dans le domaine de l’acier. « Elles payent des frais d’adhésion, grâce auxquels nous finançons les projets de recherche du Steel Research Centre, » explique Gordon Irons, directeur du centre. «
Nous pouvons ensuite doubler ces investissements en nous adressant aux gouvernements du Canada et de l’Ontario, qui versent des sommes correspondantes. »

En échange de leur investissement et de leur soutien, les entreprises membres obtiennent une licence libre de redevance leur permettant d’utiliser toute technique mise au point au centre. « Nous entreprenons notre deuxième cycle quinquennal », dit M. Irons. « Grâce aux fonds du secteur privé, le centre de recherche est viable. »

Projet : Advanced Steel Processing Laboratory Institution: McMaster University
Disciplines : Engineering/Materials Science and Technology
Chercheur principal : Gordon Irons
Investissement du Fonds ontarien pour l'innovation : 1 017 928 $
Investissement de la Fondation canadienne pour l'innovation : 1 017 928 $
Investissement global dans la recherche, toutes les sources
de financement confondues :
2 544 820 $

 

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