Léger et sans entretien : C’est pourquoi nous devrions investir dans l’aluminium pour les constructions de ponts
L’aluminium est utilisé dans l’industrie depuis des années, et la plupart d’entre nous sont habitués à voir l’aluminium dans divers produits du quotidien. Mais ce que beaucoup ignorent, c’est que l’aluminium peut avantageusement remplacer d’autres matériaux dans les constructions de ponts.
Hydro est le leader de la production d’aluminium en Norvège et souhaite promouvoir les possibilités de ce matériau. Thomas B. Svendsen est ingénieur chez Hydro, et il parle du potentiel de l’utilisation de l’aluminium dans de nouveaux domaines. Il dit que les possibilités sont énormes et que la construction de ponts est un domaine où il est temps de considérer de nouvelles méthodes.
« Venant d’un domaine hautement technique, je constate souvent un manque de connaissances sur l’aluminium dans certains cercles d’ingénierie ainsi que dans les réglementations. Pendant des années, l’acier et le béton ont été les matériaux dominants, car c’est ainsi que cela a toujours été fait. Il y a eu quelques innovations concernant la construction de ponts en bois ou en composites, et il y a eu quelques tests avec l’aluminium, mais pas à grande échelle », dit-il.
« Notre objectif chez Hydro est de mettre en lumière les propriétés de l’aluminium pour une utilisation industrielle. Nous sommes dans une position unique où nous couvrons toute la chaîne de valeur, de l’extraction aux produits semi-finis. Nous sommes également un leader mondial du recyclage de l’aluminium. »
L’industrie doit penser différemment
Svendsen évoque les avantages évidents d’une utilisation accrue de l’aluminium dans des projets plus vastes et plus complets, notamment dans les infrastructures de transport. L’aluminium est solide et léger, et donc facile à manipuler. Il est facile à façonner et à traiter. Il a une longue durée de vie et nécessite très peu d’entretien. Il est facile à recycler et peut être réutilisé à l’infini.
Ces propriétés se prêtent bien à la construction de ponts, dit-il, ajoutant qu’un changement récent a suscité un intérêt pour de nouveaux matériaux.
« Aujourd’hui, d’autres points de vue et arguments sont en jeu », explique Svendsen. « Il s’agit notamment du climat, des économies environnementales, des chaînes de valeur et d’une plus grande attention portée à la durabilité. Un nouvel élément est entré en jeu : la réduction des émissions, en plus des coûts. »
En matière de ponts, plusieurs projets montrent que l’aluminium a bel et bien sa place. En 1995, la Norvège a construit son premier pont en aluminium, le pont Forsmo dans le Nordland. Le pont a bien résisté et prouve que les ponts en aluminium ne nécessitent qu’un entretien minimal. De même, le pont d’Arvida au Canada, construit en 1950, a passé avec succès plusieurs cycles d’inspection. D’autres ponts sont actuellement en cours de construction.
Un mégaprojet avec l'aluminium au cœur
Le pont de Langenuen est peut-être le projet le plus passionnant en cours de développement. Il fait partie de l'ambitieux projet norvégien Fergefri E39, conçu pour offrir une voie de circulation plus fluide et plus efficace le long de la côte ouest du pays. Le pont sur le détroit de Langenuen, au sud de Bergen, sera construit en aluminium.
« Nous travaillons sur ce sujet depuis 2016. Le promoteur du projet E39 souhaitait examiner l’ensemble des coûts et déterminer si des technologies issues d’autres secteurs pouvaient être utiles. Il souhaitait examiner les matériaux, la chaîne d’approvisionnement et la construction, et voulait tirer parti de l’expérience acquise, entre autres, dans l’industrie pétrolière. Cependant, il n’avait pas envisagé l’aluminium », explique Svendsen.
« Lorsque nous avons commencé l’étude, nous avons d’abord dû conclure qu’il était techniquement possible de construire un pont de cette taille avec de l’aluminium. Nous avons également pris en compte les coûts liés à l’utilisation de l’aluminium par rapport à l’acier. L’aluminium est généralement plus cher que l’acier, mais il présente de nombreux effets de synergie. Par exemple, le gain de poids que l’aluminium permet de réaliser peut contribuer à réduire l’utilisation du béton. »
Il mentionne d’autres projets de ponts en Norvège qui utilisent de l’aluminium, qui sont soit terminés, soit en cours de planification.
« Le pont de Grøndøla est en béton, mais l’aluminium est utilisé comme armature à la place de l’acier. Cela a plusieurs effets positifs », explique-t-il. « Par exemple, on utilise moins de béton, on réduit les coûts d’entretien sur toute la durée de vie du pont et on bénéficie des avantages du recyclage. »
La réduction de la consommation de béton se traduit par une réduction des émissions de CO2. Le béton est le matériau de construction le plus utilisé au monde et est responsable de 5 à 8 % des émissions de gaz à effet de serre dans le monde. La production de ciment, qui est le liant du béton, est responsable de 80 à 90 % des émissions dues au béton.
Un pont en aluminium nécessitera également moins d’entretien. Et après de nombreuses années, lorsque le pont atteindra enfin son âge de retraite, l’aluminium avec lequel il est construit pourra être recyclé et devenir un nouveau pont – ou une pièce de voiture.
« Le pont de Grøtta sera lui aussi construit en aluminium, ce qui contribuera à réduire les émissions et les coûts de maintenance par rapport aux alternatives traditionnelles », explique Svendsen, ajoutant que le dernier projet de pont en aluminium en Norvège est le Hangarbroen à Trondheim. « Il permettra aux piétons et aux cyclistes de traverser une ligne de chemin de fer.
« La voie ferrée est assez large, avec plusieurs voies, donc le pont ne peut pas être construit trop haut, car cela créerait une pente trop importante pour la piste cyclable, ni trop bas, car cela créerait un conflit avec les trains. L’utilisation de l’aluminium permet de créer un pont fin et mince, mais suffisamment solide pour résister au déneigement, par exemple. »
Un avenir brillant
Svendsen souligne que ces trois ponts présentent des défis uniques et que ces projets offrent à Hydro l’occasion de prouver qu’il est physiquement possible d’utiliser de l’aluminium pour les ponts. Et ce n’est qu’un début.
« Nous recevons des demandes du Canada et de plusieurs pays européens, et nous discutons avec des universités qui se montrent très intéressées par ces projets. Cela pourrait devenir un marché important pour nous en tant que fournisseur de matériaux.
Mais les ponts ne sont pas les seuls à pouvoir bénéficier des bonnes propriétés de l'aluminium. Svendsen cite comme secteurs d'activité les éoliennes offshore, qui sont aujourd'hui confrontées à des problèmes de stabilité et de lourdeur, ainsi que les systèmes photovoltaïques et les centrales électriques.
« Il est important de considérer la situation dans son ensemble, notamment la durée de vie », explique-t-il. « L’aluminium possède des propriétés qui permettent de réaliser d’importantes économies sur toute la durée de vie d’un pont. Or, un pont peut tenir 100 ans. Une thèse de master réalisée à l’Université norvégienne des sciences et technologies (NTNU) montre que l’entretien d’un pont traditionnel dépasse souvent les coûts de construction.
« Il est donc important d’accroître les connaissances sur les matériaux alternatifs. Nous souhaitons soutenir l’industrie dans ce domaine. »
