À PROPOS DU NICKEL INSTITUTE
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LE NICKEL DANS LA SOCIÉTÉ
À PROPOS DU NICKEL INSTITUTE
LE NICKEL DANS LA SOCIÉTÉ Une valeur durable, des solutions innovantes
Le Nickel Institute est un organisme à but non lucratif qui représente les
intérêts de plus de 20 entreprises représentant ensemble environ 90 %
Une valeur durable, des solutions innovantes
de la production mondiale annuelle de nickel. Au nom de ses membres,
il promeut la production, l’utilisation et la réutilisation du nickel de
manière socialement et environnementalement responsable.
Cela passe par des actions visant à promouvoir la pérennité de la
production et de l’utilisation, à préconiser et réaliser des recherches
scientifiques rigoureuses, à développer des partenariats dans toute la
chaîne de valeur, et à collaborer de manière proactive avec les parties
prenantes en s’attachant leur confiance et en maintenant transparence
et intégrité dans toutes nos relations avec elles.
Le Nickel Institute permet au secteur mondial du nickel de s’exprimer
d’une seule et même voix, en pleine conscience de ses responsabilités,
et collabore avec les autres associations internationales du secteur des
métaux et avec les groupes de développement de l’acier inoxydable afin
1
de promouvoir le bon usage du nickel à travers le monde .
Il œuvre au développement du marché au moyen d’un réseau mondial
de spécialistes hautement qualifiés qui dispensent gratuitement leurs
connaissances techniques sur les propriétés et applications du nickel
afin d’optimiser la rentabilité et la sécurité de son utilisation .
2
Le Nickel Institute lance et finance des programmes de recherche
scientifique qui examinent le rôle du nickel dans la santé humaine et
l’environnement. Il se consacre activement à promouvoir une recherche
scientifique rigoureuse et à sensibiliser tout un chacun aux précautions
requises dans la production, la manipulation, l’utilisation et l’élimination
3
du nickel .
Le Nickel Institute partage gratuitement sa connaissance du nickel et
s’efforce d’assurer que la réglementation de son secteur et des industries
utilisatrices est fondée sur une recherche scientifique rigoureuse.
1. www.nickelinstitute.org
2. Pour une version technique de cette brochure, voir
The Nickel Advantage – Nickel in Stainless Steel, 2008.
3. Voir par exemple Safe Use of Nickel in the Workplace, 3e édition, 2008.
www.nickelinstitute.org
SOMMAIRE 02 Le confort au quotidien 08 Aliments et boissons 12 Santé 18 Moyens de communication 24 Transports 30 Progrès industriel 34 Énergie propre 40 Développement durable Annexe « Le Nickel Institute a conclu un partenariat avec l’organisation non gouvernementale The Natural Step (TNS) pour stimuler et accompa- gner son orientation, sa planifica- tion et ses actions en matière de développement durable, en vue de placer le secteur du nickel en position de leadership. Ce faisant, TNS reconnaît l’avantage que le nickel peut apporter à la société lorsqu’il est utilisé et géré dans une perspective durable, notamment à travers l’acier inoxydable, son prin- cipal débouché à valeur ajoutée. »
Aujourd’hui, nous nous préoccupons de plus en
plus de développement durable, et pourtant nous
semblons en savoir de moins en moins sur les
matériaux qui y contribuent.
Les décisions durables doivent être faciles à pren-
dre. Cette brochure souligne de façon claire et
simple les principales utilisations du nickel (par-
mi plus de 300 000) et examine comment elles
contribuent à l’innovation et au développement
durable dans notre vie quotidienne.
Le nickel dans la société apporte aux responsables
politiques, aux organes de réglementation, à la
presse et au grand public les informations néces-
saires pour faire des choix éclairés, qu’il s’agisse
de prendre une décision d’approvisionnement
écologique, d’établir le cahier des charges d’un
projet de construction ou tout simplement de
faire des achats ménagers.
En tant qu’organisation sectorielle, il nous in-
combe d’apporter les meilleures informations
pour permettre à la société de prendre les meil-
leures décisions.
Stephen Barnett
Président du Nickel Institute
Nous accueillons volontiers vos idées et commen-
taires par courrier électronique adressé à
nickelinsociety@nickelinstitute.org
ou par courrier postal à l’adresse suivante :
Nickel Institute
8è étage
Avenue des Arts 13-14
B-1210 Bruxelles
Le nickel dans la société
Belgique
01
01
Le confort au quotidien
60 % de tout le nickel utilisé sert à
fabriquer de l’acier inoxydable. Un
simple coup d’œil alentour vous
permettra de repérer d’innom-
brables exemples de la façon dont
ce matériau robuste, adaptable et
esthétique contribue à améliorer
votre qualité de vie jour après jour.
01 « De nombreux immeubles Des immeubles futures et une réduction considérable
des émissions de CO2 dans le procédé de
comportant des éléments esthétiques et durables fabrication.
en acier inoxydable au
Le confort au quotidien
nickel sont devenus des Promenez-vous dans les rues de Toutes ces propriétés du nickel rendent
n’importe quelle ville moderne, et il y votre environnement urbain plus sûr,
icônes de l’architecture, a de fortes chances que votre itinéraire plus propre et plus esthétique tout en le
de la Bourse de Berlin soit jalonné de structures en acier pérennisant.
au Chrysler Building inoxydable au nickel. C’est parce qu’il
s’agit là d’un matériau extrêmement
de New York. » solide, résistant à la corrosion, facile à Aménagement et
mettre en forme et agréable au regard. architecture d’intérieur
Nombre d’immeubles utilisant ce maté- En entrant dans la plupart des immeubles
riau sont devenus des icônes de l’architec- modernes, vous remarquerez probable-
ture, du Gherkin de Londres au Chrysler ment que de nombreux éléments sont en
Building de New York, un gratte-ciel art- acier inoxydable au nickel.
déco qui, grâce à l’acier inoxydable au
nickel formant sa flèche étincelante, garde Pour peu que vous y prêtiez attention,
le même éclat qu’à son inauguration il y a vous remarquerez peut-être la présence
quelque 80 ans. d’éléments en acier inoxydable au nickel
dans l’entrée de votre immeuble de
L’acier inoxydable au nickel est égale- bureaux, dans l’ascenseur de votre hôtel
ment employé dans deux des plus grands préféré ou sur les murs de votre restau-
édifices du monde : les tours jumelles rant favori.
Petronas de Kuala Lumpur et la tour
Jin Mao de Shanghai. Sa robustesse et sa L’acier inoxydable au nickel offre une
polyvalence sont absolument essentielles immense variété de finis, brillants ou
à la construction interne et externe de ces mats, gaufrés ou teintés. Ces différents
chefs-d’œuvre architecturaux. aspects s’intègrent parfaitement à l’ar-
chitecture d’intérieur et aux aménage-
Le nickel s’utilise aussi sous terre. À ments modernes. En plus de ses qualités
Londres, par exemple, c’est à ce métal que esthétiques, l’acier inoxydable au nickel
de nombreuses stations de métro doivent est extrêmement résistant à l’usure et à la
l’aspect immaculé de leurs parois et pas- corrosion, ce qui rend les surfaces faciles à
serelles. Ces surfaces ne nécessitent pra- nettoyer et exceptionnellement durables.
tiquement aucun entretien depuis des
dizaines d’années, malgré la pollution, En offrant une gamme presque infinie de
l’usure et le piétinement quotidien de mil- formes et d’utilisations, l’acier inoxydable
lions d’usagers. au nickel permet aux architectes d’inté-
rieur de donner vie à leurs idées les plus
Et atout supplémentaire, l’acier inoxy- audacieuses et les plus innovantes.
dable au nickel contient généralement
60 % de matériaux recyclés, ce qui se En examinant votre domicile, vous
traduit par une économie de ressources trouverez très probablement de l’acier
naturelles au profit des générations inoxydable au nickel dans votre cuisine
et votre salle de bain, où il est utilisé de la Terre à la Lune… Et ce qu’on ignore « Promenez-vous dans les
pour ses propriétés tant décoratives que souvent, c’est que les motifs colorés com-
fonctionnelles. plexes sont transférés sur ces millions de
rues de n’importe quelle
kilomètres de textiles à l’aide de pochoirs ville moderne, et vous
Et derrière les murs, les canalisations d’eau rotatifs en nickel finement perforé. serez très probablement
les plus avancées utilisent de l’acier inoxy-
dable au nickel parce qu’il est durable, ne Le procédé d’impression commence par entouré d’acier
nécessite aucun entretien, et permet ainsi l’application à la peinture de l’image inoxydable au nickel. »
une distribution ininterrompue. inverse du motif sur un pochoir cylin-
drique. Le colorant est ensuite projeté à
En moyenne, 20 % de l’eau circulant dans travers le pochoir en rotation pour impri-
nos réseaux de distribution d’eau est per- mer le motif sur le tissu. Le nickel est le
due à cause de fuites dans les canalisa- métal de choix pour les pochoirs rotatifs
tions. L’acier inoxydable au nickel résiste en raison de sa résistance à la corrosion, de
à la corrosion et réduit les fuites, donnant sa résistance mécanique et de sa stabilité.
ainsi un coup de pouce aux finances de nos Il permet d’utiliser les pochoirs à maintes
administrations locales tout en économi- reprises pour reproduire différents motifs.
sant nos précieuses ressources en eau.
Comme les pochoirs en nickel permet-
Impression des tissus tent également de déposer de fines
couches de colorant, ils s’utilisent non
Votre logis est sans doute décoré de seulement pour les textiles, mais aussi
divers tissus aux motifs variés : rideaux, pour les illustrations, étiquettes, embal-
tapis, canapés, linge de maison, etc. lages et papiers peints.
Même les vêtements que vous portez
Le nickel dans la société
sont eux aussi probablement ornés de Ces pochoirs en nickel sont extrême-
motifs colorés. ment durables, et certains ont une durée
La production mondiale de textiles impri- de vie telle qu’ils permettent d’imprimer
més est d’environ 18 millions de kilomètres jusqu’à 500 000 mètres de tissu.
de tissu par an, soit une longueur repré-
sentant près de vingt-cinq allers-retours
05
01 « La résistance de Systèmes de chauffage
l’acier inoxydable au à haut rendement
nickel nous permet de
Le confort au quotidien
Aujourd’hui, les notions d’économie
réaliser des économies
d’énergie et de rendement énergétique
d’énergie et d’espace sont omniprésentes. La nécessité d’éco-
considérables. » nomiser l’énergie et d’assurer le rende-
ment énergétique optimal de nos logis est
désormais universellement acceptée. Il
s’agit de repenser notre façon de rester au
chaud en hiver et au frais en été.
Le chauffage représente environ 60 % de
l’énergie consommée par une habitation baisse suffisamment pour permettre leur
moyenne. Une décision intelligente en évacuation par un tuyau de faible diamètre
matière de chauffage peut faire économi- traversant un mur de l’habitation, ce qui
ser beaucoup d’énergie, et d’argent. élimine entièrement le besoin de chemi-
née. Qui eût cru que l’amélioration du ren-
Sur le marché actuel, les appareils de chauf- dement énergétique permettrait aussi de
fage offrant le meilleur rendement sont les faire des économies d’espace ?
générateurs d’air chaud à condensation.
Ces systèmes utilisent 35 % d’énergie en Vous pouvez remercier la résistance de
moins par rapport à un modèle ordinaire. l’acier inoxydable au nickel pour l’énergie
et l’espace économisés. L’acier inoxydable
Les générateurs d’air chaud à condensation est notamment essentiel dans le proces-
intègrent des récupérateurs de chaleur évo- sus de condensation se déroulant à l’inté-
lués permettant d’extraire un supplément rieur du générateur de chaleur, car sa haute
d’énergie des gaz de combustion avant leur résistance à la corrosion et sa surface lisse
évacuation par la cheminée. Ces récupéra- permettent au condensat de s’écouler rapi-
teurs sont souvent en acier inoxydable au dement sans laisser de résidus de combus-
nickel pour résister à la corrosivité des gaz tion. Ainsi, le système de chauffage offre un
acides et des liquides condensés. rendement énergétique élevé tout en ne
nécessitant que peu d’entretien.
Lorsqu’une plus grande partie du combus-
tible est convertie en chaleur utilisable,
la température des gaz d’échappement
Montures de lunettes Les alliages à mémoire de forme à base
de nickel et de titane sont désignés par le
à mémoire de forme terme générique « nitinol », parce qu’ils
ont été découverts en 1961 dans un labo-
Si vous portez des lunettes de vue ou de ratoire américain appelé Nickel Titanium
soleil, il se peut qu’à un moment ou à un Naval Ordnance Laboratory (NITINOL).
autre vous vous soyez assis dessus ou les
ayez laissées tomber. La monture s’est- En fait, les propriétés de mémoire de forme
elle cassée ou tordue ? Ou a-t-elle miracu- du nitinol ont été découvertes par acci-
leusement repris sa forme ? dent. Une bande de nitinol toute déformée
avait été présentée à l’occasion d’une réu-
Si votre monture ne s’est pas détériorée, nion de cadres de direction du laboratoire.
c’est qu’elle est en alliage à mémoire de Un des participants a chauffé la bande
forme à base de nickel et de titane. Si en avec son briquet et, à la surprise générale,
revanche vous avez passé les jours suivants elle a repris sa forme d’origine. Vous pouvez
au téléphone avec un opticien, c’est qu’elle donc courber ou étirer votre monture, elle
ne l’était pas. reprendra toujours sa forme initiale.
L’alliage à mémoire de forme (AMF) à base
de nickel et de titane est un « métal intel-
ligent » qui « se souvient » de sa forme et
peut la reprendre à la suite d’une déforma-
tion, sous l’effet de la chaleur. Dans le cas
d’une paire de lunettes, la monture défor-
mée se redresse spontanément.
« Si votre monture ne
s’est pas détériorée, c’est
qu’elle est en alliage à
mémoire de forme à base
de nickel et de titane. »
POINTS CLÉS
u L’acier
inoxydable au nickel contient
généralement 60 % de matériaux
recyclés.
u Les
systèmes de chauffage à haut
rendement dépendent des propriétés
de résistance à la corrosion de l’acier
inoxydable au nickel.
u Le
nitinol est un « métal intelligent »
permettant des innovations comme les
Le nickel dans la société
montures de lunettes qui reprennent
leur forme d’origine.
07
02
Aliments et boissons
Les métaux étant des composants
naturels de l’écorce terrestre, ils
pénètrent notre organisme en
faibles quantités par l’intermé-
diaire de nos aliments, de notre
eau de boisson et de l’air que nous
respirons. Le nickel est l’un de ces
métaux. Mais en plus, le nickel
contenu dans l’acier inoxydable
rend la production, la préparation
et la consommation des aliments
et boissons plus sûres, plus faciles
et plus agréables.02 « Les noix, le chocolat, les Un composant naturel de Production
abricots, la bière, le thé l’alimentation agroalimentaire
et le café contiennent
naturellement de petites
Aliments et boissons
L’écorce terrestre contient en moyenne L’acier inoxydable au nickel est utilisé
75 parties par million de nickel, soit dans un large éventail de procédés de
quantités de nickel. » 0,0075 %. transformation des aliments et boissons.
Cela ne paraît peut-être pas grand-chose, La souplesse d’emploi de l’acier inoxy-
mais si l’on prend la totalité de la planète, dable au nickel permet aux ingénieurs de
en incluant à la fois le noyau, le manteau créer des équipements de transformation
et l’écorce, le nickel est le cinquième des agroalimentaire de plus en plus efficaces.
éléments les plus communs. Seuls le fer, La facilité de moulage de cet acier permet
l’oxygène, le silicium et le magnésium de donner aux appareillages la forme vou-
sont plus abondants. C’est pourquoi le lue pour les procédés requis, tandis que
nickel est un composant naturel du sol, sa solidité et sa robustesse leur confèrent
et qu’il se retrouve dans de nombreux ali- une haute résistance à l’usure pendant de
ments et boissons. Une certaine quantité nombreuses années d’utilisation produc-
de nickel est même essentielle à la vie des tive. La résistance à la corrosion de l’acier
végétaux. inoxydable au nickel permet également
de prévenir la rouille.
Les végétaux absorbent de très petites
quantités de nickel pour stimuler la ger- Aujourd’hui, le secteur agroalimentaire
mination et poursuivre leur croissance est tout naturellement soumis à des
dans des conditions optimales. Le nickel normes d’hygiène rigoureuses. Grâce aux
contribue aussi à la bonne fixation de propriétés de résistance à la corrosion de
l’azote par les légumineuses et aide ainsi à l’acier inoxydable au nickel, il est possible
reconstituer les éléments nutritifs du sol. d’utiliser les produits de nettoyage les
plus efficaces et des températures d’eau
Ce métal est également présent dans extrêmement élevées pour garantir le
beaucoup de nos aliments favoris. Les respect de ces normes. Sa surface lisse
noix, le chocolat, les abricots, la bière, le et brillante réduit aussi à un minimum
thé et le café contiennent naturellement l’accumulation de biofilms, qui peuvent
de petites quantités de nickel. Des études constituer un risque sanitaire. En fait,
indiquent qu’en tant qu’oligo-éléments l’acier inoxydable au nickel s’est avéré
le nickel présent dans l’organisme aide à 10 fois plus hygiénique que les autres sur-
maintenir des taux de calcium équilibrés faces de qualité alimentaire de type plas-
dans les muscles et les os. tiques, composites ou acier émaillé.Batteries de cuisine qu’ils se ternissent ou se corrodent avec Les meilleurs couverts de table présentent
le temps. Au final, votre batterie de cui- généralement une haute teneur en nickel,
Lorsque vous achetez des ustensiles de sine résistera à l’usure et gardera l’aspect car cela augmente la solidité et la résis-
cuisine en acier inoxydable au nickel, du neuf même après de longues années tance à la corrosion de l’acier inoxydable,
rien de surprenant à ce qu’ils soient d’usage intensif. si bien qu’ils sont faciles à nettoyer et res-
garantis à vie. Ce n’est pas une simple tent hygiéniques tout en gardant l’aspect
astuce de marketing.
Couverts de table du neuf même après plusieurs dizaines
d’années d’utilisation. Les couverts en acier
C’est parce que le nickel contenu dans
La prochaine fois que vous vous mettrez 18/10 et 18/8 flattent la vue par leur éclat
l’acier inoxydable rend ces ustensiles
à table dans un bon restaurant, en atten- superbe et leur élégance raffinée, et sont
essentiels extrêmement solides, durables
dant que l’on vous serve, jetez un coup en plus très agréables au toucher.
et faciles à nettoyer.
d’œil au dos de votre fourchette ou de
votre cuillère : vous y verrez probable- « Les meilleurs couverts
ment deux nombres (18/10, 18/8 ou 18/0)
poinçonnés près de l’estampille.
de table présentent gé-
néralement une haute
Ces nombres sont des pourcentages : le
premier représente la teneur en chrome teneur en nickel, car cela
et le second la teneur en nickel de l’acier augmente la solidité et la
inoxydable composant vos couverts.
La qualité de l’acier augmente avec résistance à la corrosion
sa teneur en nickel. Et cela peut aussi de l’acier inoxydable. »
vous apprendre quelque chose sur le
restaurant…
« Le nickel contenu dans
l’acier inoxydable rend les
ustensiles de cuisine essentiels
extrêmement solides, du-
rables et faciles à nettoyer. » POINTS CLÉS
u Le
nickel est un élément naturellement présent dans
beaucoup de nos aliments et boissons.
Le meilleur acier inoxydable utilisé dans
les ustensiles de cuisine contient norma- u
L’acier inoxydable au nickel s’est avéré 10 fois plus hygiénique que
lement de huit à dix pour cent de nickel. les autres surfaces de qualité alimentaire dans le cadre d’essais
Cela leur confère une surface lisse non cliniques.
poreuse et une exceptionnelle résistance u
Les chiffres poinçonnés au dos des fourchettes et cuillères (18/10,
à l’usure, ce qui permet de les nettoyer à 18/8 ou 18/0) indiquent leur teneur en chrome et en nickel. La qualité
fond maintes et maintes fois sans risque de l’acier augmente avec sa teneur en nickel.
Fûts à bière
Les propriétés essentielles qui font de l’acier inoxydable au nickel un matériau incon-
tournable en production alimentaire expliquent aussi pourquoi il est si largement utilisé
dans le transport des aliments et boissons. Dans ce domaine, sa solidité et sa résistance
à la corrosion sont déterminantes, car les produits doivent être servis au consommateur
exactement dans le même état qu’à leur départ de l’usine.
Prenons par exemple les fûts à bière. Il y a plusieurs facteurs importants à prendre en consi-
dération dans le choix du matériau composant un fût. Tout d’abord, le fût ne doit altérer
en aucune façon le goût de la bière. Il doit résister à sa légère acidité et à sa pression. Les
fûts doivent aussi être assez solides pour supporter une chute accidentelle, par exemple
s’ils tombent du camion de livraison sur une chaussée en béton. Enfin, les fûts étant lavés
et rechargés des centaines de fois, ils doivent pouvoir supporter le choc thermique d’une
Le nickel dans la société
désinfection à la vapeur à 145 °C immédiatement suivie d’un rinçage à l’eau froide.
L’acier inoxydable au nickel combine les principaux avantages découlant de ces propriétés.
C’est pourquoi il y a environ 10 millions de fûts et tonneaux à bière en acier inoxydable au
nickel en service au Royaume-Uni, chacun offrant en général une durée de vie de 30 à 40 ans.
1103
Santé
Tout au long du 20e siècle, l’espé-
rance de vie n’a cessé d’augmenter.
Nous vivons aujourd’hui beaucoup
plus longtemps que nos prédéces-
seurs, et ce pour plusieurs raisons,
mais avant tout grâce aux progrès
spectaculaires des technologies
visant à nous maintenir en bonne
santé : médicaments plus efficaces,
meilleure épuration des eaux et
instruments chirurgicaux amélio-
rés. Il est essentiel de disposer des
outils et équipements chirurgicaux
les plus propres et les plus per-
formants, et le nickel joue un rôle
important dans la fabrication de
beaucoup d’entre eux. Lorsqu’un
médecin parle d’acier inoxydable
chirurgical, vous pouvez être sûr que
l’instrument en question contient
du nickel.03 « La couche d’oxyde de Instruments chirurgicaux surface. Cette couche est plus épaisse aux
points bas et plus fine aux points hauts.
l’acier inoxydable assure L’acier inoxydable est le seul matériau à
Bien qu’une opération chirurgicale soit
une absorption d’humidité
Santé
rarement une perspective réjouissante, offrir cette couche protectrice inhérente.
minimale, la propreté des lorsqu’elle devient nécessaire nous comp- La couche d’oxyde de l’acier inoxydable
assure une absorption d’humidité mini-
surfaces et une grande tons sur la compétence des chirurgiens et
male, la propreté des surfaces et une
sur la qualité de leurs instruments.
résistance à la corrosion grande résistance à la corrosion pour
pour offrir un matériau Depuis le début du 20e siècle, les instru- offrir un matériau globalement idéal pour
ments chirurgicaux sont composés d’acier l’équipement médical.
globalement idéal pour
inoxydable au nickel. En raison de leur
l’équipement médical. » complexité, ils doivent être nettoyés et
stérilisés avec rigueur. L’acier inoxydable
Implants médicaux
au nickel peut supporter les contraintes Les implants médicaux (les dispositifs
extrêmes imposées par les procédés de destinés à remplacer ou suppléer une
stérilisation sans perdre sa résistance à la structure biologique) ont ouvert la voie
corrosion. Il en résulte que les instruments à de nombreux progrès dans les soins de
contenant du nickel ont une durée de vie santé modernes. Ils utilisent un éventail
plus longue que les autres. d’alliages au nickel qui diffèrent en fonc-
tion des propriétés à conférer à chaque
Les instruments chirurgicaux varient éga- dispositif.
lement par leurs formes, depuis les simples
aiguilles à sutures jusqu’aux instruments En particulier, les implants et dispositifs
d’aspiration plus complexes. L’acier inoxy- soumis à des contraintes, comme les vis à
dable au nickel offre une excellente for- os et les prothèses, sont souvent composés
mabilité et se soude facilement. Le fini de d’acier inoxydable au nickel en raison de
surface de l’outil, qu’il soit antireflet ou à sa forte résistance à la rupture. Les arthro-
haut pouvoir réflecteur, est aussi extrê- plasties totales de hanche, par exemple,
mement important en médecine, car il consistent à remplacer la tête fémorale et
influence la biocompatibilité du matériau, le cotyle de l’articulation par une prothèse
c’est-à-dire son aptitude au contact avec en acier inoxydable contenant générale-
les tissus de l’organisme. Un fini de surface ment 10 % de nickel.
lisse, et donc plus biocompatible, s’obtient
par polissage électrolytique. Parfois consi- L’allongement de l’espérance de vie de la
déré comme l’inverse de la galvanoplastie, population s’accompagne d’un besoin
le polissage électrolytique permet de net- accru d’opérations chirurgicales telles que
toyer, ébavurer, lisser et polir un objet en les arthroplasties et les interventions coro-
métal par élimination sélective des aspéri- nariennes. Il est incontestable que l’emploi
tés de sa surface. des alliages au nickel dans les implants
médicaux a contribué de façon importante
Le polissage électrolytique de l’acier inoxy- à améliorer la qualité de vie de millions de
dable entraîne la formation d’une couche personnes dans le monde entier.
d’oxyde riche en chrome qui protège laENDOPROTHÈSES VASCULAIRES
Un autre implant courant est le « stent », ou endo-
prothèse, un petit tube creux servant à maintenir
les artères ouvertes et souvent utilisé dans le trai-
tement des blocages de l’artère coronaire.
Ces endoprothèses sont en nitinol, un alliage à
mémoire de forme à base de nickel et de titane, en
raison de son comportement superélastique.
Chaque année, plus d’un million d’Américains subis-
sent une opération appelée angioplastie pour le trai-
tement d’une maladie coronarienne. Ces patients
présentent un taux de succès à long terme de 90 %
lorsque le traitement utilise une endoprothèse en
nitinol à revêtement antibactérien. Avant l’arrivée
de cette technologie, les chirurgiens effectuant une
angioplastie sans endoprothèse ne pouvaient espé-
rer qu’un taux de réussite de 60 %.
« Les arthroplasties totales de
hanche consistent à remplacer
la tête fémorale et le cotyle de
l’articulation par une prothèse
en acier inoxydable contenant
généralement 10 % de nickel. »
Soins et appareils dentaires
Chacun sait que les soins dentaires font les déplacent lentement au fil du temps. Il
intervenir de nombreux métaux. Les den- existe même une nuance de nitinol qui pré-
tistes utilisent des métaux et d’autres maté- sente à basse température une malléabilité
riaux pour les restaurations, notamment les comparable à celle d’un spaghetti cuit, ce qui
obturations, les couronnes et les bridges. facilite sa mise en place. Et lorsque le maté-
Les fils, bagues et crochets des appareils riau se réchauffe dans la bouche, il revient
orthodontiques sont eux aussi en métal. progressivement vers sa position d’origine.
Depuis les années 1920, le nickel s’utilise
sous différentes formes dans plusieurs de
ces applications.
Les chirurgiens-dentistes apprécient le nickel
pour sa durabilité et sa résistance à la cor-
rosion, mais également parce qu’il peut
s’unir avec d’autres métaux pour former des
alliages utiles. Par exemple, lorsque le nickel
est ajouté à un métal mou tel que l’or, il le
rend plus dur.
De façon similaire à son emploi dans les
endoprothèses, le nitinol (alliage de nickel
Le nickel dans la société
et de titane) joue un rôle particulièrement
important dans le redressement des dents en
orthodontie. L’orthodontiste commence avec
un fil droit et lui donne la forme de la denti-
tion à corriger. En se redressant vers sa posi-
tion d’origine, l’alliage à mémoire de forme
exerce sur les dents des forces constantes qui
1503 « Le nickel est de loin le Protection
métal le plus souvent électromagnétique
utilisé dans les blindages
Santé
Vous êtes-vous jamais demandé pour-
électromagnétiques à encre
quoi les téléphones portables sont par-
métallique, car sa haute fois interdits dans les hôpitaux ? C’est
perméabilité magnétique parce que les interférences électroma-
lui permet d’absorber gnétiques qu’ils causent, ainsi que celles
provoquées par d’autres sources comme
plus d’interférences que les émetteurs de radio et de télévi-
les autres matériaux. » sion, peuvent entraîner des anomalies
de fonctionnement dans les appareils
électroniques.
tels que les défibrillateurs, les appareils
Il en va de même dans les avions, où une d’échographie et les moniteurs surveillant
telle anomalie de fonctionnement pour- les signes vitaux des nouveau-nés lors
rait entraîner un accident catastrophique. de l’accouchement. Ces situations sont
Pour protéger un dispositif médical contre aujourd’hui extrêmement rares, en partie
ces interférences, une encre spéciale grâce au nickel.
contenant une poudre métallique est
pulvérisée sur la surface interne de son
boîtier en plastique. Cette encre forme Approvisionnement
une couche métallique continue qui peut en eau
être reliée électriquement au dispositif. Le
nickel est de loin le métal le plus souvent L’eau est essentielle à la vie humaine. Elle
utilisé dans les blindages électromagné- représente environ deux tiers du poids de
tiques à encre métallique, car sa haute l’organisme, et elle est nécessaire à la cir-
perméabilité magnétique lui permet d’ab- culation et à d’autres processus comme
sorber plus d’interférences que les autres la respiration et la transformation des
matériaux. aliments en énergie.
Dans les années 90, on a signalé plusieurs Des gens ont survécu sans nourriture pen-
cas d’anomalies causées par les interfé- dant des semaines, voire des mois, mais
rences électromagnétiques dans le fonc- une seule journée sans eau potable suffit
tionnement d’instruments médicauxà créer une situation désespérée. Alors remplacement à grande échelle des cana- « La durée de vie des
que l’accès à l’eau potable manque à plus lisations d’eau en plomb par des conduites
d’un milliard de personnes dans le monde, en acier inoxydable. Celles-ci représentent
conduites en acier inoxydable
ceux qui en disposent ne se rendent pas aujourd’hui 90 % de l’ensemble des cana- peut atteindre cent ans, et
toujours bien compte de son importance. lisations d’eau potable de la ville. elles représentent 90 % de
Le réseau de distribution d’eau potable
l’ensemble des canalisations
peut être caché, mais il n’en reste pas
moins essentiel au maintien de la santé et
Traitement des eaux d’eau potable de Tokyo. »
de la productivité économique. usées
Prenons par exemple les conduites d’eau Où passent les eaux usées après leur uti-
enterrées. Dans les villes anciennes, lisation alimentaire ou ménagère ? Elles
notamment en Europe où les canali- sont évacuées par un égout vers une sta-
sations ont des centaines d’années, les tion d’épuration où elles seront traitées
fuites des tuyaux en fonte ou en amiante- avant d’être rejetées dans un lac ou un
ciment peuvent entraîner des pertes d’eau cours d’eau.
potable atteignant 40 %. Avec l’augmen-
tation de la demande d’eau, les ingénieurs Depuis la fin des années 60, l’acier inoxy-
en génie civil doivent trouver un moyen dable au nickel est le matériau standard
de remplacer les conduites obsolètes de pour la construction des stations d’épu-
façon économique. Une méthode inno- ration. La corrosion constitue une préoc-
vante consiste à glisser des segments de cupation majeure dans ces installations,
tuyau neufs dans les anciennes canalisa- car les produits chimiques utilisés pour
tions. Cette rénovation s’effectue souvent le traitement des eaux usées, comme le
avec des conduites en acier inoxydable chlore, sont fortement corrosifs. Grâce aux
au nickel, car elles se glissent facilement propriétés de résistance à la corrosion de
dans les anciennes conduites, sont assez l’acier inoxydable au nickel, la plupart, si
solides pour supporter le tassement du sol ce n’est la totalité, des conduites en acier
et les tremblements de terre, et ont une inoxydable installées dans les stations de
durée de vie pouvant atteindre cent ans. traitement des eaux usées construites
dans les années 60 sont toujours en ser-
Les réseaux de distribution d’eau du Japon vice aujourd’hui.
illustrent bien l’emploi des conduites
en acier inoxydable au nickel. En 1980, le
service des eaux de Tokyo a entrepris le
POINTS CLÉS
u
Le taux de réussite des opérations corona-
riennes est passé de 60 à 90 pour cent avec la
mise au point d’une endoprothèse en nitinol,
un alliage de nickel et de titane.
u
Le nickel est largement utilisé pour proté-
ger les appareils électroniques, comme les
moniteurs médicaux, contre les interférences
électromagnétiques.
u
Les appareils et instruments chirurgicaux doi-
vent être nettoyés et stérilisés avec rigueur.
L’acier inoxydable au nickel peut supporter les
contraintes extrêmes imposées par les procé-
dés de stérilisation sans perdre sa résistance à
la corrosion.
Le nickel dans la société
1704
Moyens de communication
Le nickel joue plusieurs rôles
différents dans les technolo-
gies qui ont révolutionné notre
façon de communiquer. Ordina-
teurs et téléphones portables,
appareils mobiles et autres
gadgets sans fil continuent à
apparaître sur le marché sous
forme de modèles de plus en
plus rapides et ingénieux qui
continuent à moderniser notre
vie. Toute cette technologie
nous rend plus efficaces au quo-
tidien en nous permettant de
communiquer instantanément
avec un correspondant situé au
coin de la rue ou à l’autre bout
du monde.04 « Les accumulateurs au Batteries et appareils photo et caméscopes numé-
riques. Cependant, de nombreux modèles
nickel-hydrure métallique accumulateurs utilisent plutôt des piles AA. Si votre appa-
étant rechargeables, ils
Moyens de communication
reil photo utilise des piles AA, vous avez
Qu’est-ce qui alimente votre téléphone
peuvent être réutilisés peut-être déjà remplacé les piles alca-
ou ordinateur portable ou votre appareil lines jetables par un jeu d’accumulateurs
des centaines de fois, photo numérique pendant vos déplace- rechargeables nickel-hydrure métallique.
ce qui permet de faire ments ? Il s’agit très probablement d’une Ces accumulateurs tendent à durer beau-
des économies et batterie au nickel, de type lithium-ion, coup plus longtemps que les piles alca-
nickel-hydrure métallique (NiMH) ou lines ordinaires, et comme ils sont rechar-
contribue à protéger nickel-cadmium (NiCd). geables, ils peuvent être réutilisés des
l’environnement. » centaines de fois, ce qui permet de faire
La plupart des téléphones et ordinateurs
des économies et contribue à protéger
portables sont alimentés par une batterie
l’environnement.
rechargeable au lithium-ion. Le nickel est
un composant essentiel du coupe-circuit Les accumulateurs nickel-cadmium (NiCd)
sont un autre type de piles rechargeables
disponibles en formats standard tels
que AAA, AA, C et D. Ils ont l’avantage
de conserver leur charge lorsqu’ils res-
tent inutilisés. Ils offrent toutefois une
moindre autonomie et conviennent
donc mieux aux appareils pouvant être
branchés régulièrement, comme les télé-
phones, aspirateurs et outils électriques
sans fil.
Les accumulateurs de tous types finissent
(mécanisme de sécurité) de ces batte- toujours par ne plus pouvoir être rechar-
ries. En fait, il s’agit d’une combinaison de gés. Lorsqu’un accumulateur arrive en
nickel et de résine formant une petite fin de vie, il est important de le recycler.
feuille utilisée dans le coupe-circuit. Le recyclage des accumulateurs permet
Lorsqu’il est intégré au bloc-batterie, ce la réutilisation des matériaux essentiels,
coupe-circuit maintient des niveaux de notamment le nickel, et réduit la demande
tension et d’intensité sans danger pen- de minerai nouvellement extrait. Cela
dant la charge et la décharge. aide non seulement à réduire la demande
en matières premières, mais également à
Des batteries au lithium-ion sur mesure
économiser l’énergie.
sont également utilisées dans les
L’allergie au nickel
Bien que les différentes utilisations du nickel contribuent à
assurer le fonctionnement optimal des téléphones portables,
il ne faut pas l’utiliser sur les surfaces externes de ces appareils.
Environ 8,6 % des gens sont allergiques au nickel et peu-
vent présenter des éruptions cutanées en cas de contact
direct prolongé avec la peau. De nombreuses personnes
allergiques utilisent un écouteur pour réduire ce contact
à un minimum. Le Nickel Institute reconnaît que cette
solution n’est pas pratique pour tout le monde et collabore
avec les fabricants pour mettre un terme à l’emploi du
nickel sur les surfaces externes des téléphones portables,
notamment celles des touches et des boîtiers.
Il est rassurant de savoir que nos téléphones mobiles sont
sûrs et fiables, d’autant plus que nous les utilisons beaucoup.Téléphones portables composants, le nickel contribue à rendre Disques durs d’ordinateur
les téléphones portables accessibles à un
De nos jours, s’apercevoir qu’on a quitté plus grand nombre d’utilisateurs. Ces dernières décennies, les ordinateurs
son domicile sans son téléphone por- fixes et portables sont devenus de plus
table donne un peu l’impression d’être à en plus petits alors que leur vitesse et
moitié nu, ou au moins d’avoir oublié un
« La nouvelle génération de leurs capacités de traitement et de stoc-
accessoire essentiel. condensateurs utilise des kage n’ont cessé de croître.
couches de poudre de nickel
Bien que le nickel ne constitue qu’un En 1956, IBM a inventé le premier système
pour cent du poids total d’un téléphone
ultrafine pour remplacer une de stockage à disques magnétiques. Les
portable, il joue plusieurs rôles essentiels technologie plus ancienne disques d’alors étaient deux fois plus
au fonctionnement de ce moyen de com- et plus coûteuse. » grands que les microsillons en vinyle (61
munication permettant de maintenir le cm de diamètre) et permettaient d’en-
contact en permanence. registrer 100 kilo-octets de données.
Les composants de petite taille permet- Les disques durs actuels peuvent mesu-
Au-delà de son rôle dans la batterie du tent de fabriquer des téléphones plus rer moins d’un centimètre de largeur
téléphone, il est aussi essentiel à son fonc- légers et plus élégants. Il est cependant et contenir plus de 400 giga-octets, ce
tionnement électronique. À l’intérieur du essentiel que les différents composants qui leur donne une densité de données
boîtier de votre téléphone portable se fonctionnent comme un tout intégré soixante millions de fois plus élevée.
trouvent de nombreux petits composants possédant une bonne conductivité élec-
électroniques fixés sur une plaque de cir- tronique. Le nickel favorise la conducti-
cuit imprimé. Un de ces composants, le vité et assure le maintien d’une intensité
condensateur, est un élément essentiel électrique constante dans le téléphone,
des circuits électroniques. ce qui en fait un élément indispensable.
Prenons par exemple le microphone. En
La nouvelle génération de condensateurs général, les microphones de portable sont
Le nickel dans la société
utilise des couches de poudre de nickel en caoutchouc. Ce caoutchouc est un sili-
ultrafine pour remplacer une technologie cone mélangé à une poudre de nickel qui
plus ancienne et plus coûteuse qui néces- assure la conductivité du produit final et
sitait des métaux précieux comme l’argent la fiabilité du microphone.
ou le palladium. En réduisant le coût des
2104 « Le nickel est appliqué Les unités de disque dur enregistrent et Matrices de CD et DVD
lisent les données au moyen d’une tête
sur les têtes magnétiques magnétique se déplaçant sur le disque. Depuis l’apparition d’iTunes et des lec-
par un procédé de placage
Moyens de communication
L’évolution de l’informatique peut être teurs de MP3, il se vend probablement
utilisant la chaleur plutôt attribuée en partie aux améliorations de moins de CD et de DVD. Quoi qu’il en soit,
ces têtes magnétiques. Aujourd’hui, les
que l’électricité. » têtes de lecture-écriture les plus avancées
le transfert sur disque d’un album, d’un
logiciel ou d’un jeu vidéo nécessite un
utilisent la technologie à couche mince. procédé assez ingénieux où le nickel joue
un rôle essentiel.
Le nickel est un élément essentiel de cette
technologie, dans laquelle les têtes com-
portent deux couches d’alliage magné-
tique contenant 81 % de nickel. Le nickel
est appliqué sur les têtes magnétiques
par un procédé de placage utilisant la cha-
leur plutôt que l’électricité. Ces têtes ont
la forme d’un fer à cheval et un diamètre
à peu près équivalent à celui d’un cheveu
humain.
L’introduction des têtes à couche mince
dans les ordinateurs aurait permis de
« Chaque CD et DVD, disques
multiplier la densité de stockage magné- Blu-ray compris, est fabriqué
tique par dix tous les huit ans depuis 1979. au moyen d’un moule
Ces progrès ont permis d’étendre l’em- électroformé en nickel pur. »
ploi des disques durs aux appareils grand
public tels que les téléphones mobiles, les Chaque CD et DVD, disques Blu-ray com-
iPod et les consoles de jeux vidéo. La pro- pris, est fabriqué au moyen d’un moule
chaine fois que vous enverrez un message électroformé en nickel pur. Le nickel est le
électronique depuis votre appareil mobile, métal de choix pour ce procédé en raison
souvenez-vous que le nickel a permis de son excellente résistance à la chaleur, à
cette avancée technologique. la corrosion et à l’abrasion.La production d’un disque commence par
la gravure au laser de milliards de creux
POINTS CLÉS
microscopiques de faible profondeur sur u
Le nickel est un composant essentiel des
une matrice en verre couverte de résine accumulateurs rechargeables.
photosensible. Ces creux représentent
les données utilisées par le lecteur de u Pour réduire le risque d’allergie, le nickel ne
CD ou de DVD pour restituer la musique doit pas être utilisé dans la fabrication des
ou les images. Après cette gravure, une surfaces externes des téléphones portables.
fine couche d’argent pur est vaporisée u Une mince couche d’alliage de nickel joue un
sur la résine pour conférer à la surface rôle essentiel dans les disques durs équipant
une bonne conductivité électrique. Une les téléphones portables, iPods, ordinateurs et
couche uniforme de nickel reproduisant consoles de jeux vidéo d’aujourd’hui.
parfaitement la surface d’origine est alors
appliquée par électrodéposition, c’est-à-
dire par transfert d’ions dans un bain de
galvanisation depuis une anode en nickel
vers la couche argentée transformée en
cathode. Le moule électroformé final est
Le nickel dans la société
alors séparé de la matrice, dont il reflète
parfaitement chaque détail de la surface.
Chaque moule, appelé sous-matrice, peut
produire environ 100 000 disques, ce qui
représente pas mal de CD…
2305 Transports Nous vivons dans un monde qui ne s’arrête jamais. Et le nickel inter- vient dans plusieurs de nos moyens de transport. Que ce soit dans les alliages des batteries de véhicules hybrides et des turbines de réac- teurs ou dans l’acier inoxydable des rames de train et de métro, le nickel est un élément essentiel à nos déplacements.
05 « En partie grâce au Aéronefs Cependant, les avions plus récents sont
en composites de fibres et de toile de
nickel, les véhicules carbone unies par une résine époxyde. La
Pendant des décennies, les voyages
hybrides émettent
Transports
en avion étaient un luxe réservé à une production de ces matériaux composites
deux fois moins de élite. Au cours des 80 dernières années, dépend d’un alliage contenant 36 % de
nickel appelé Invar.
polluants nocifs et de d’énormes progrès technologiques ont
permis d’en faire un mode de transport
gaz à effet de serre plus accessible. L’Invar a un coefficient de dilatation ther-
que leurs homologues mique proche de zéro, ce qui signifie
Et tandis que leurs heures de vol ne qu’il ne se dilate pas à la chaleur et ne se
à essence. » rétracte pas au froid. En raison de sa stabi-
cessent d’augmenter, les compagnies
aériennes s’efforcent sans relâche de lité exceptionnelle, l’Invar est le matériau
consommer moins de carburant et d’amé- de choix pour la fabrication des matrices
liorer leur rendement. Pourquoi ? Parce d’aéronef, car il assure le maintien de tolé-
qu’aujourd’hui, les transporteurs aériens rances précises lors du durcissement des
se retrouvent sous les projecteurs, pous- pièces composites dans un autoclave à
sés à réduire à la fois leurs coûts et leur haute pression et haute température.
impact sur l’environnement.
Véhicules hybrides
Le secteur des transports compte pour
environ 20 % des émissions mondiales
de dioxyde de carbone. L’effort de réduc-
tion des gaz à effet de serre a entraîné
une augmentation de la popularité des
véhicules hybrides et électriques. Le
nickel joue un rôle important dans les
batteries de ces véhicules et contribue
ainsi à réduire les émissions.
Les propriétés particulières des alliages
Les blocs-batterie au nickel-hydrure
au nickel jouent deux rôles clés dans
métallique (NiMH), apparus pour la pre-
l’amélioration de l’efficacité énergétique
mière fois sur le marché grand public
des aéronefs. D’une part, les alliages au
en 1989, constituent le premier choix
nickel ont accru le rendement des réac-
pour la plupart des véhicules hybrides et
teurs en permettant d’augmenter leurs
électriques de série. Les batteries NiMH
températures de fonctionnement. D’autre
offrent des intensités de décharge éle-
part, ils ont contribué à réduire le poids
vées, résistent aux environnements rigou-
des éléments structuraux des appareils.
reux et aux fluctuations de température,
Plus un aéronef est léger, plus il lui est et sont relativement peu coûteuses.
facile de s’élever dans les airs. Jusqu’à
Le nickel présent dans les batteries NiMH
une époque récente, les aéronefs étaient
haute capacité est un matériau léger
essentiellement construits en aluminium.
Airbus A380
L’Airbus A380, l’un des plus gros avions de
ligne construits à ce jour, utilise des com-
posites durcis dans des matrices en Invar.
L’Airbus A380 transporte 555 passagers et
pèse 560 tonnes ; pourtant, il consomme
12 % de carburant de moins par passager
que tout autre avion de ligne.
« L’Airbus A380 transporte 555
passagers et pèse 560 tonnes ; Chaque année, le nickel permet de trans-
porter par air environ deux milliards de
pourtant, il consomme 12 % de passagers et 34 millions de tonnes de fret
carburant de moins par pas- avec le plus haut rendement énergétique
sager que tout autre avion de possible.
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