Physique Chime L'environnement

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C’est à ce stade qu’est concoctée la préparation finale en dosant de façon précise les ferro-alliages. De nombreux prélèvements sont effectués et analysés tout au long du processus, jusqu’à l’obtention de l’acier désiré. On procède ensuite à la coulée continue (dans une lingotière) qui consiste à solidifier le métal sous la forme d’une longue bande.

Pour finir, la bande est découpée au chalumeau afin d’obtenir des brames : parallélépipèdes épais de 20 centimètres, larges de 1,50 mètre et longs d’une dizaine de mètres. Pesant environ 25 tonnes, chaque brame sera laminée et formée en bobine.

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LE FOUR ÉLECTRIQUE :

Le réacteur lui-même est une cuve de forme cylindrique en acier, garnie dans la partie basse de matériaux réfractaires (la sole destinée à contenir le métal liquide) et dans la partie haute de panneaux refroidis à l’eau. Cette cuve est fermée par une voûte refroidie à l’eau.

Dans la voûte sont aménagés divers passages pour les électrodes, l’aspiration des fumées, etc. L’énergie électrique est amenée par des électrodes en graphite qui plongent dans la cuve. Dès le panier chargé, la puissance électrique est appliquée pour fondre la charge. Tant qu’il demeure de la ferraille le long des parois de la cuve, on applique la puissance électrique maximale. Dans le même temps, de l’oxygène est injecté par lances et des brûleurs ont pour mission de dégager les points froids.

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- Impact Environnementale de la Fabrication des Aciers

Une quantité croissante d’acier est produite à partir de ferraille, selon une note de synthèse publiée le 3 septembre par Worldwatch Institute. Cette production «secondaire» compte désormais pour 35% de la quantité totale d’acier produite dans le monde. Le recyclage permet d’économiser de 40 à 75% de l’énergie utilisée pour produire de l’acier «primaire». Cette part varie beaucoup selon les pays: de 88 et 87% respectivement en Espagne et Turquie, 64% aux Etats-Unis à 45% en Allemagne par exemple.

L’impact environnemental du secteur des métaux n’en demeure pas moins extrêmement fort, rappelle l’institut. En 2005, la production des 10 métaux de base –aluminium, arsenic, cadmium, chrome, cuivre, or, plomb, mercure, nickel et acier– a généré plus de 3 milliards de tonnes de déchets, soit 4 fois le poids des métaux extraits. Ceci s’explique par la diminution de la qualité des minerais extraits, dont la quantité croît donc moins vite que les déchets.

Cet impact est d’autant plus préoccupant que la quantité de métaux produite dans le monde augmente à grande vitesse. En 2008, plus d’1,4 milliard de tonnes de métaux ont été produites dans le monde, dont 1,3 milliard de tonnes d’acier. Une quantité multipliée par 2 depuis les années 1970, et par plus de 7 depuis les années 1950. En faible croissance depuis la Seconde guerre mondiale, la production de métaux a explosé dans les années 1990 du fait de l’entrée dans l’économie mondiale de pays tels que la Chine et l’Inde.

Si la note de synthèse ne s’attarde pas sur les conséquences environnementales de l’extraction minière, dont l’impact est très fort pour des métaux pourtant extraits dans de «faibles» quantités –or, cadmium–, elle rappelle son aspect énergivore. Ainsi, 1,7 tonne de CO2 est émise par tonne d’acier. Un chiffre qui varie selon les pays et la technologie qu’ils utilisent, ainsi que selon la qualité du combustible utilisé. Le secteur de l’acier représente 5 à 6% des émissions mondiales, et 27% des émissions manufacturières.

- L’Effet de Serre

- Nature du rayonnement émis par le soleil

On appelle “rayonnement” une excitation quelconque de la matière.

La vitesse du rayonnement solaire dans le vide est de : C = 299 850 m/s

Le rayonnement électromagnétique est constitué de radiation monochromatique caractérisé par une longueur d’onde λ ou fréquence.

Tel que : C =λ.ν

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Le rayonnement solaire recouvre une gamme assez large de longueurs d'onde, depuis les ondes radio (grande longueur d'onde) jusqu'aux rayons X (petite longueur d'onde). Il présente un maximum vers 410 nm. L'œil humain n'est cependant sensible qu'à une petite partie du spectre solaire : le rayonnement visible est compris entre 400 et 800 nm (du violet au rouge).

- Phénomène de l’Effet de Serre et Importance du Rayonnement Infra-Rouge

L'effet de serre est un phénomène thermique bien connu sur les planètes comme la Terre et Vénus, où l'atmosphère laisse passer une partie du rayonnement solaire qui vient frapper le sol. Réchauffé, celui-ci émet un rayonnement infrarouge en partie ou totalement piégé par l'atmosphère rendue « imperméable » par la présence de gaz, dont principalement la vapeur d'eau sur Terre et le CO2 sur Venus.

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Les rayons infra rouges qui sont la source de chaleur sont retenus dans l’atmosphère, c’est ce qui entraîne aujourd’hui le réchauffement climatique, donc la fonte des glaciers et la montée des eaux.

- Gaz qui contribuent à cet Effet

Il existe plusieurs gaz effet de serre, ils n’ont toutefois pas la même importance dans ce phénomène:

- L’eau (H2O) : La vapeur d'eau n'est pas un gaz particulièrement efficace dans l'effet de serre. Mais c'est un gaz tellement abondant, qu'il est le premier responsable de l'effet de serre sur Terre, en tous cas de l'effet de serre naturel.

- Le dioxyde de carbone (CO2) : c’est un gaz plutôt rare dans l'atmosphère : moins de 1% ! Mais ce gaz est beaucoup plus efficace que la vapeur d'eau, pour ce qui est de l'effet de serre : il est le deuxième gaz le plus important de l'effet de serre. Le problème, c'est que l'industrie produit beaucoup de dioxyde de carbone.

Le méthane : Aussi appelé gaz naturel. On s'en sert pour se chauffer, pour faire la cuisine... Il est produit naturellement, notamment dans les marais.