CHAPITRE 3 : OPTIMISATION DE LA STRATÉGIE DE DÉMANTÈLEMENT
3.1. Recyclage de l’aluminium en provenance de l’aéronautique
Nous savons que les alliages d’aluminium présents dans la carcasse d’un avion sont majoritairement des alliages de corroyage de la série 2xxx et 7xxx. Selon le manuel de référence intitulé « Aerospace Structural Metals Handbook », plusieurs types d’alliages
d’aluminium de corroyage sont utilisés dans la structure d’un avion et dans ses composantes. La liste de ces alliages, leurs limites de composition chimique en pourcentage massique, leur masse volumique, le pourcentage massique maximal toléré pour un élément étranger (colonne « Autres ch. ») ainsi que le pourcentage massique maximal toléré pour tous les éléments étrangers (colonne « Autres total ») sont présentés à l’annexe J de la page 122. Le tableau 3.2 ci-dessous contient les prix par kilogramme de certains alliages aéronautiques (gras et fond gris) et ceux de quelques alliages plus communs.
Tableau 3.2 : Comparaison des prix des alliages d’aluminium corroyés de première fusion (2009)
Format Alliage Volume (m3) Prix (US$)* Prix (US$/kg)**
Barre, feuille, cubes, bandes 1145 9,8 x 10-5 36,24 136,51
Barre, feuille, cubes, bandes 2024 0,01 654,73 24,95
Barre, feuille, cubes, bandes 3003 0,028 77,91 1,01
Profilé 4032 0,023 439,82 7,08
Barre, feuille, cubes, bandes 5052 0,001 148,05 46,82
Barre, feuille, cubes, bandes 5083 0,007 316,67 16,82
Barre, feuille, cubes, bandes 6013 0,005 326,66 25,54
Barre, feuille, cubes, bandes 6061 0,01 361,93 14,20
Barre, feuille, cubes, bandes 6063 0,002 43,74 10,30 Barre, feuille, cubes, bandes 7050 0,002 187,52 37,44
Barre, feuille, cubes, bandes 7075 0,002 148,77 35,12
* Prix tirés de McMaster-Carr, 2009 (www.mcmaster.com) ** Masses volumiques tirées de The Aluminum Association, 2004
D’après ces informations, nous constatons que le prix au kilogramme des alliages des séries 2xxx et 7xxx est supérieur à celui des séries 3xxx et 4xxx. De plus, pour la série 5xxx, l’alliage utilisé en aéronautique à une valeur près de trois fois supérieure à celle de l’alliage 5083. La valeur marchande des alliages aéronautiques de la série 6xxx est aussi plus élevée que celle de l’alliage 6063. Il faut également préciser qu’il est tout à fait normal que le prix de l’alliage de la série 1xxx soit supérieur à celui des autres séries puisque les alliages de cette famille sont très purs en aluminium. Les alliages d’aluminium utilisés dans la fabrication d’avion sont donc dispendieux comparativement aux autres alliages d’aluminium corroyés. Par conséquent, nous pouvons supposer que la
valeur marchande des alliages d’aluminium de l’industrie de l’aviation de première fusion encourage les manufacturiers du domaine de l’aéronautique à récupérer ces matériaux à partir de leurs produits en fin de vie. De plus, le fait que le recyclage de cet aluminium requiert l’équivalent de 5 % de l’énergie nécessaire à la production primaire d’aluminium est très intéressant au point de vue économique et environnemental.
Il est cependant important de s’assurer que les coûts de récupération des matériaux, de tri et de fabrication d’alliages de deuxième fusion ne soient pas supérieurs au prix d’achat des alliages de première fusion. Le projet Pamela dans lequel s’est impliqué Airbus avait comme objectif d’évaluer cet aspect. Comme il a été cité au chapitre 2, ce projet pilote a démontré qu’il était économiquement rentable de recycler les alliages d’aluminium en provenance d’aéronefs hors d’usage dans la constitution des pièces et des équipements d’un avion. Pour arriver à cette conclusion, Alcan Global ATI a participé activement à des expériences de refonte et à des activités de recherche et développement dans la sphère des technologies de recyclage. Aux termes de ces efforts, Alcan a démontré que près de 90 % des alliages d’aluminium issus de la composition d’un avion peuvent être réutilisés dans l’aviation (AEAT, 2009).
Deux exemples de recyclage d’alliages d’aluminium en provenance d’un A380 ont été présentés lors de l’édition 2008 du spectacle aérien de Farnborough au Royaume-Uni (Airbus, 2008). Le premier exemple consistait en des granules d’aluminium en provenance de panneaux structuraux du A380 obtenus suite à un broyage et un tri par densité, tandis que le second exemple était un lingot d’aluminium de haute pureté obtenu par la refonte d’un panneau structural de l’aéronef et pouvant être réutilisé dans la fabrication d’un nouvel avion. En plus de ces éléments, Airbus a également présenté les résultats du recyclage d’autres catégories de matériaux telles que le caoutchouc, le cuivre et les fibres de carbone. Par ailleurs, le projet Pamela a montré que l’obtention de matériaux réutilisables dans l’aéronautique est possible en utilisant des méthodes d’identification et de tri efficaces. Rappelons-nous que dans le cas de Tarmac Aerosave,
les matériaux sont identifiés par spectrométrie, triés, puis entreposés en fonction de leur nature et des risques qu’ils représentent (Pamela-Life, 2009).
Jusqu’à maintenant, rien ne prouve que les alliages d’aluminium recyclés par Airbus et ses partenaires puissent réintégrer l’industrie aéronautique dans la fabrication de pièces critiques sujettes aux fissures. Par contre, il a été démontré que ces alliages peuvent être réintroduits dans des pièces ou des équipements aéronautiques non critiques. Dans la majorité des cas, ces alliages sont simplement réutilisés dans la fabrication d’alliages de moulage pour lesquels les spécifications sont moins restrictives et la tolérance aux impuretés est supérieure. Le schéma 3.1 ci-dessous illustre la pratique actuelle en matière de réutilisation des alliages d’aluminium en provenance de l’aéronautique. Pour l’instant, aucune information ne permet d’affirmer que la production d’aluminium secondaire puisse mener à la fabrication de pièces d’avion critiques.
Pièces d’avion critiques
Pièces d’avion non critiques Domaines autres que l’aviation
Alliages de moulage Alliages de corroyage Alliages de moulage Production aluminium secondaire Extraction de bauxite Production d'alumine Production d’aluminium primaire
Figure 3.1 : Pratiques actuelles de valorisation de l’aluminium collecté à partir d’avions désuets