La métallurgie : une industrie d’avenir

Avec Yves Quéré de l’Académie des sciences et André Pineau de l’Académie des technologies
Aujourd’hui, la métallurgie ne se réduit pas à la simple exploitation de l’acier : on la retrouve dans les alliages spéciaux pour l’aéronautique, l’électronique, le bâtiment, l’automobile, les TGV, le nucléaire, sans compter l’utilisation que nous en faisons dans notre vie quotidienne, canettes en aluminium, ordinateur portable ...La métallurgie est partout, et l’industrie qui en découle demeure importante sur le plan économique, stratégique et technologique. Pourtant, la France, malgré ses activités de recherches et de développement en la matière, demeure à la traîne. Pourquoi ? Et comment garder une place dans ces innovations technologiques ? Réponses en compagnie d’Yves Quéré et André Pineau, animateur d’un rapport consacré à la question.


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Date de mise en ligne : 5 juin 2011

Lors d’un discours présenté en mars 2010 le Président de la République Nicolas Sarkozy faisait le constat suivant : « Aujourd’hui, l’industrie occupe 13 % de la population active française, c’était encore 16 % il y a 10 ans. Nous sommes, le pays européen le plus désindustrialisé (. . .). L’industrie produit 16 % de la valeur ajoutée française contre 23 % en Italie et 30 % en Allemagne ».
Depuis 15 ans, les usines ferment et se délocalisent.
« On estime à 1,8 million le nombre de salariés français qui travaillent dans la métallurgie dont 450 000 emplois directs et indirects qui concernent des ingénieurs métallurgistes. La métallurgie fait vivre beaucoup de petites et moyennes entreprises qui transforment les métaux. C’est la raison pour laquelle nous sommes inquiets de voir la situation de la métallurgie de dégrader, parce qu’elle concerne très directement le problème de l’emploi » précise André Pineau.

Cependant, la recherche, elle, est encore bien implantée en Europe et notamment en France ; « un patrimoine superbe qui pourrait bien s’effacer aussi si rien n’est fait » énonce Yves Quéré.

De manière générale, les deux métaux les plus largement employés sont l’acier et l’aluminium. Depuis 2006 le centre de décision de l’acier n’est plus en France mais en Inde, avec le groupe Arcelor Mittal. Mais le pôle de recherche le plus important au monde est resté en France, à Maizières-lès-Metz où 600 chercheurs et ingénieurs sont formés chaque année.
Quant à l’aluminium représenté par Péchiney Voreppe, l’entreprise a réalisé les premiers alliages d’aluminium lithium aujourd’hui utilisé pour Airbus.

Pour autant, ces deux exemples ne doivent pas cacher la réalité. « Les principales grandes écoles ont supprimé de leur programme la métallurgie en tant que science et technique industrielle, car l’attractivité des disciplines industrielles est faible :
Ceci est lié essentiellement à l’extrême diminution des emplois, régulièrement depuis l’année 2000 et qui s’accélère depuis 2008. Ceci est également dû aux moindres rémunérations qui se pratiquent dans ce secteur »
est-il écrit dans le rapport [1].
« Aujourd’hui la métallurgie n’est plus enseignée que dans de rares endroits comme l’école des Mines à Grenoble et deux ou trois écoles, là où il y en avait encore une vingtaine il y a peu de temps » précise Yves Quéré. Outre l’aspect peu rémunérateur du métier d’ingénieur métallurgiste en comparaison au monde de la finance, le nombre d’années d’études n’est pas négligeable : « C’est seulement à partir de 32 ans que l’on commence à être un bon métallurgiste, pas avant » assure André Pineau.

Le métier semble moins attractif, et pourtant nos besoins en alliages sont toujours croissants. Les avions en sont un bon exemple : « Savez-vous que lorsque nous disposerons d’une flotte de 25 000 avions, nous risquons d’avoir un crash par semaine en moyenne dans le monde ? La métallurgie peut contribuer à faire diminuer ces chiffres grâce aux alliages qui nous permettent d’éviter les accidents et les problèmes de fatigue » nous dit André Pineau.

Le message est donc clair pour nos deux invités : faire valoir le pôle d’excellence de la France en matière d’innovation. « Notre pays, fort de son passé joue un rôle important au niveau mondial dans le domaine de la formation. Beaucoup d’étudiants chinois viennent se former en France dans nos laboratoires. Il ne faut pas avoir peur. Il faut transmettre pour pouvoir interagir avec le reste du monde » observe André Pineau.

Aspects pratiques de la métallurgie : industrie automobile, maritime, centrales nucléaires canettes d’emballage…

L’industrie métallurgique se retrouve partout dans notre quotidien : l’électronique dans les ordinateurs, les téléphones, les télévisions ; les canettes d’emballage, les biomatériaux métalliques [2]…
Mais on y retrouve aussi en premier lieu les technologies liées aux transports. Les automobiles moins lourdes grâce aux nouveaux alliages, consomment moins tout en étant plus résistantes aux accidents. « Tous les 3 ou 5 ans, les aciers se renouvellent complètement » précise André Pineau.
Quant à l’électronique dans les voitures nous disposons pratiquement « de celle qui existait dans le Concorde jadis » selon notre même invité. « Dans une voiture moderne, vous avez désormais entre 20 et 50 petits moteurs grâce à un alliage développé par les métallurgistes. Il a des propriétés magnétiques permettant de les développer avec une puissance importante ».

L’industrie maritime n’est pas en reste. Elle est aussi forte consommatrice de métal. « les méthaniers possèdent d’énormes cuves pour le méthane liquide, produit à très basse température. Les Français ont réussi à développer un alliage ayant un coefficient de dilatation thermique quasi nul ou très faible » nous explique Yves Quéré.
Impossible de ne pas citer non plus l’industrie ferroviaire en pleine expansion.

Quant aux centrales nucléaires, elles ne pourraient tout bonnement pas exister sans métallurgie. S’il existe la neutronique (c’est-à-dire comment les neutrons se promènent dans un réacteur), une centrale demeure un assemblage métallurgique avec des métaux pour la plupart « exotiques » comme le zirconium (car il n’absorbe pas les neutrons), l’hafnium qui sert dans les barres de contrôle pour le flux de neutronique et les aciers inoxydables (pour la plupart inventés en France). « Sans tout cela, nous serions très gênés pour construire un réacteur nucléaire. Il n’aurait pas la durée que nous connaissons à l’heure actuelle en France » explique Yves Quéré.
Un des enjeux de la métallurgie vise à toujours mieux connaître et prévoir le comportement des matériaux des centrales sur 30, 40, 50 ans. « C’est la raison pour laquelle il nous faut des personnes avec une solide formation dans le domaine de l’élaboration des alliages, mais aussi dans le domaine de la physique du solide, de la corrosion dont on ne parle jamais assez. On imagine par corrosion des épaisseurs de rouilles qui se détachent des bâtiments ; à cette échelle-là, c’est infiniment plus fin, on sait que ça se passe à quelques distances interatomiques... C’est la même chose pour un avion : on le conçoit pour une durée de vie de 40 ans » précise André Pineau. Et Yves Quéré d’observer que l’accident de la centrale de Fukushima au Japon ne remet pas en cause la qualité de l’industrie métallurgique, les cuves n’ayant jamais faibli.

Recommandations émises dans le rapport La métallurgie, science et ingénierie, édité chez EDP sciences en février 2011 :

- 1. Qu’une politique industrielle soit redéfinie et remise en œuvre, les problèmes de la métallurgie n’en constituant qu’un volet particulier.
- 2. Que, en amont, la métallurgie, en la double acception du terme, soit intégrée – dans nombre des cursus d’écoles d’ingénieurs, universités, Cnam, IUT, formations BTS... – comme matière scientifique et technologique moderne, riche de sujets d’enseignement originaux, débouchant sur des applications industrielles majeures.
- 3. Que science et génie métallurgiques soient individualisés par les grands organismes de recherche comme activités idéalement interdisciplinaires, mêlant au mieux l’appliqué et le fondamental.
- 4. Que soit créée pour 3 ans – à l’initiative des ministères chargés de l’Industrie, de la Recherche et de l’Enseignement – une Mission interministérielle (cf. chapitre 3, recommandation 6) comprenant, à parts égales, industriels et universitaires, français et étrangers. Cette Mission devra proposer rapidement (dans l’année suivant sa création) au Gouvernement un ensemble de mesures concernant en particulier les points suivants. Il veillera, durant les deux années postérieures, à leur mise en application :
Formation et Recherche : mesures relatives aux points 2 et 3 ci-dessus, marquées en particulier par la création des « Pôles » résumée au point 5 ci-après.
Entreprises de taille moyenne : liens à créer avec le milieu de la recherche (Centre technique ? « Plateforme » de génie métallurgique ?...), en particulier via les laboratoires locaux.
Maintien en France d’une partie substantielle de la recherche industrielle, en lien fort avec la recherche européenne.
- 5. Que soient installés par la Mission, au terme d’une procédure rigoureuse, quelques (de 2 à 4) « Pôles enseignement/recherche » ou « Instituts de Métallurgie » ? (cf. chapitre 3, recommandation 8) affermissant les collaborations laboratoires publics/centres de recherche industriels (français et européens), notamment par échanges croisés de chercheurs.

Yves Quéré et André Pineau (de gauche à droite)
Yves Quéré et André Pineau (de gauche à droite)
© Canal Académie

Yves Quéré est membre de l’Académie des sciences, physicien professeur émérite à l’Ecole polytechnique.

André Pineau est membre de l’Académie des technologies, professeur à l’Ecole nationale supérieure des Mines de Paris, spécialisé dans la Métallurgie physique et la plasticité des matériaux métalliques

Ils sont les animateurs du rapport rédigé conjointement par l’Académie des sciences et l’Académie des technologies : La métallurgie, science et ingénierie sorti en décembre 2010.

En savoir plus :

- Yves Quéré membre de l’Académie des sciences
- Yves Quéré sur Canal Académie

La métallurgie, science et ingénierie, éditions EDP sciences :

Consultez la version électronique du rapport sur le site de l’Académie des sciences

[1] La métallurgie, science et ingénierie, éditions EDP Sciences, février 2011

[2] les alliages de titane (prothèses de hanche, vis, implants dentaires)






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