Utiliser de l’aluminium à la place du plastique augmente l’empreinte environnementale de l’appareil de trois manières : premièrement l’aluminium est bien plus énergivore à produire que le plastique ; deuxièmement il est plus énergivore à manufacturer et requiert des outillages plus durs ; troisièmement, avoir un boitier composé de différents matériaux le rend plus difficile à recycler parce qu’il faut que le temps de désassemblage soit extrêmement court, autrement cela n’aura d’intérêt pour personne de le désassembler, parce que la valeur du métal et du plastique récupérés rapportée au temps passé représenterait une perte financière. (Je parlerai du design pour le désassemblage dans un prochain article.) Pour faire simple, le seul avantage qu’il y a à utiliser de l’aluminium plutôt que du plastique est d’obtenir un boitier plus résistant. L’électronique de l’appareil pourrait fonctionner et être utile assez longtemps pour que cela fasse une différence, mais ce pourrait ne pas être le cas. (Dans la plus part des appareils électroniques grand-public, ça n’est pas le cas, mais cette entreprise essaye vraiment d’être verte.)

Quelle sorte de métal ?

Pratiquement tous les appareils électroniques grand-public qui mettent en œuvre de l’extrusion sont fait en aluminium. Les avantages écologiques de l’aluminium sont que c’est un matériau très commun (le métal le plus commun dans la croute terrestre), qu’il est non toxique, et très recyclable – d’après le US Geological Survey, 44% de la production d’aluminium au États-Unis est à base de matière recyclée (l’industrie l’appelle production « secondaire », à l’inverse de la production « primaire.») L’inconvénient de l’aluminium est que son extraction et son raffinage sont extrêmement énergivores – à tel point qu’il est souvent appelé « électricité solidifiée ». L’UPA américaine estime que 2 à 3% de la totalité de l’électricité utilisée aux États-Unis l’est pour produire de l’aluminium, et New American Dream estime que 16% de toute l’électricité utilisée dans les états de l’Oregon et de Washington est consommée par la fonderie d’aluminium. (Également d’après ce site : « tous les trois mois, les Américains jettent à eux seuls assez de [cannettes en] aluminium pour reconstruire la totalité de la flotte aérienne commerciale américaine. » Alors pensez à recycler vos cannettes.)

Quelle est le caractère énergivore exact de l’aluminium ? Une étude du MIT a trouvé que « la production d’1 kg d’aluminium requiert de l’ordre de 12kg d’apport de matière et 290MJ d’énergie » (80kilowatt-heure). Cependant, l’aluminium recyclé ne nécessite que 5% de cette énergie à pour être produit. C’est pourquoi tant d’aluminium est recyclé – c’est purement avantageux d’un point de vue financier, même si vous ne vous souciez pas d’environnement. Cependant, la fonderie est généralement une opération de si grande ampleur, qu’il parait difficile de se fournir en aluminium 100% recyclé, plutôt que de se contenter de ce qu’on propose à tout le monde. (Je n’ai pas réussi, mais quelqu'un avec une plus grosse opération pourrait avoir plus de succès.)

Alors, il y a-t-il d’autres métaux qui constitueraient un meilleur choix que l’aluminium ? Je n’en ai étudié que deux, l’acier et le titane, à cause des contraintes de temps. Il est possible que le laiton, le bronze, ou le cuivre aient pu aussi être des alternatives ; ne vous gênez pas pour les étudier, eux ou d’autres métaux, et postez vos résultats dans les commentaires.

L’acier est également une ressource extrêmement commune (le fer est la quatrième matière la plus commune dans le sol), et il ne requiert pas l’énorme budget énergétique de l’aluminium – il utilise moins d’1/8ème (presque 1/9ème) de l’énergie nécessaire à la production d’aluminium. Il nécessite également l’extraction de moins de matière première par unité de métal pur. Et l’acier inoxydable a une esthétique superbe, très classe sans être prétentieuse. L’acier est aussi recyclé, même plus que l’aluminium : l’UGGS dit que 71% de l’acier aux États-Unis est recyclé. (Étonnamment, ils disent aussi que le taux de recyclage de l’acier de l’industrie automobile et de 102%, ce qui signifie qu’ils recyclent plus d’acier des vieilles voiture qu’ils n’en utilisent dans les nouvelles !) L’acier est  aussi très résistant, est rendra le boitier d’un appareil plus difficile à casser. Hélas, à cause de sa grande résistance, l’acier ne peut pas être extrudé aux petites dimensions de notre appareil – j’ai discuté avec une vingtaine de sociétés à travers les États-Unis, et la paroi la plus fine qu’ils puissent extruder était généralement de l’épaisseur de notre appareil ! Certains peuvent faire ce que l’on appelle du laminage à froid pour obtenir des parois plus fines, mais même là je n’ai pas pu trouver une seule entreprise qui se sentait capable de réaliser ce dont nous avions besoin.

Le titane a été considéré brièvement, mais il n’a aucun des avantages de l’aluminium et a des inconvénients bien pires. C’est un métal rare ; il n’est pas toxique en soi, mais son raffinage requiert des produit chimiques toxiques tels que le chlore et l’acide chlorhydrique ; et il utilise plus de trois fois la quantité d’énergie pour produire de l’aluminium – vingt-six fois celle de l’acier. (Voir la même étude du MIT pour les détails.) Le titane est également cher, à cause de la difficulté et du caractère énergivore de sa mise en œuvre. Il est aussi très difficile à travailler : une étude de la Commission Européenne dit que «  80% de la matière des pièces forgées pour l’industrie aérospatiale deviennent des copeaux ou d’autres débris. Les machines pour le titane sont 10 à 20 fois plus lentes que celle pour l’aluminium et peuvent représenter 70-80% du coût du composant.» Le titane est donc un mauvais choix universel, à moins que vous ne fassiez un produit qui ne puisse être réalisable avec de l’acier ou de l’aluminium. Mieux vaut le laisser à des applications d’ingénierie de haute performance qui requièrent ses impressionnantes propriétés physiques, ou à l’industrie médicale qui apprécie sa non-réactivité dans le corps (bien que l’acier inoxydable soit bon pour ça aussi).

Revêtements

L’aluminium brut devient salissant et vilain quand il est pris en main, et peut rendre vos mains un peu sales aussi, alors pour l’esthétique vous devriez le recouvrir avec quelque chose. La peinture est un mauvais choix, parce qu’à l’exception de quelques-unes, les peintures spéciales causent beaucoup de pollution – elles requièrent des solvants toxiques pour sécher, et relâchent des composés organiques volatiles pendant qu’elles sont neuves. (Au cas où vous ne le sauriez pas déjà, cette « odeur de voiture neuve » n’est pas très bonne pour vous.) Laquage, plaquage, et  polissage ne sont pas non plus géniaux. Les deux bons choix sont la peinture époxy et l’anodisation.

La peinture époxy est comme de la peinture, à ceci près qu’il n’y a pas de solvants. A la place, le pigment est une poussière fine, habituellement non-toxique qui est déposé sur le produit avec un pistolet à air comprimé (pas besoin de CFC). La poudre colle au produit par adhérence électrostatique : la poudre, en étant éjectée du pistolet, est chargée positivement, et le produit est suspendu à un portique qui est chargé négativement (ce qui veut dire que le produit doit être un conducteur électrique pour être peint de cette manière.) Ensuite le produit poudré est mis dans un four pour cuire la poudre en un revêtement dur ; cela utilise de l’énergie, mais ça a quand-même un impact bien moindre que la peinture. Le seul problème avec la peinture époxy est que, comme pour la peinture ou la laque, quand vous recyclez l’aluminium, le revêtement poudre brûle en dégageant des fumées toxiques. Les usines de recyclage doivent donc avoir des équipements spéciaux de contrôle des émissions pour le  faire proprement. Cela veut dire que l’aluminium revêtu époxy est mois recyclable que l’aluminium brut (et les débris d’aluminium peint, ou peint époxy, valent moins que l’aluminium brut.)

L’anodisation est une couche d’oxydation épaisse de quelques microns à la surface de l’aluminium. Elle implique quelques mauvais produis chimiques (suivant la couleur, elles peuvent inclure de l’acide sulfurique, de l’acide nitrique, de l’acide phosphorique, de l’acétate de nickel, et d’autres ; certains utilise de du chrome hexavalent, mais nous éviteront cela à tout prix), mais en petites quantités (parce que la couche d’oxydation est très fine). Le revêtement n’est pas toxique pour l’utilisateur, les soucis résident dans les déchets et la sécurité des travailleurs pendant le traitement ; n’importe quelle usine moderne décente est équipée de contrôles des émissions/des effluents, mais ce serait mieux de ne pas utiliser de produit toxique dès le départ. Le principal avantage de l’anodisation est qu’elle n’affecte pas la recyclabilité de l’aluminium – c’est un revêtement si fin (et le revêtement est principalement de l’aluminium lui-même) que les pièces anodisées peuvent être jetées en même temps que les pièces brutes dans les usines de recyclage, et leur valeur en tant que débris est aussi élevée que celle de l’aluminium brute (d’après les trois recycleurs auxquels j’ai parlé).

Au final nous nous sommes décidés en faveur de l’anodisation. Le meilleur choix n’était pas évident (une analyse en profondeur du cycle de vie serait nécessaire pour peser correctement les avantages et les désavantages), et l’anodisation est beaucoup plus jolie, alors ils ont choisi ça.

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