La réduction de la corrosion de l’acier est vitale pour lutter contre le changement climatique : étude

pont rouillé

Crédit : Pixabay/CC0 Domaine public

Chaque année, les États-Unis dépensent près d’un billion de dollars pour lutter contre la corrosion métallique, une réaction électrochimique qui se produit lorsque les métaux s’oxydent et commencent à rouiller. En s’attaquant à ce problème étonnamment insidieux, les chercheurs ont maintenant estimé à quel point la corrosion aggravait progressivement les émissions mondiales de carbone.

La production mondiale d’acier augmente régulièrement depuis des décennies – et comme l’acier a une faible résistance à la corrosion, une partie de cette demande vise à remplacer l’acier utilisé dans les matériaux de construction qui se sont corrodés au fil du temps, des ponts aux automobiles. La réduction de la quantité d’acier qui doit être remplacée en raison de la corrosion pourrait avoir des effets mesurables sur la quantité de gaz à effet de serre produite pour fabriquer de l’acier, a déclaré Gerald Frankel, co-auteur de l’étude et professeur en science et ingénierie des matériaux à l’Ohio State. Université,

Bien que des études antérieures aient estimé le coût économique actuel de la corrosion à environ 3 à 4 % du produit intérieur brut d’un pays, cette nouvelle étude, dirigée par Mariano Iannuzzi, diplômé de l’État de l’Ohio, est la première à quantifier l’impact environnemental associé à la corrosion de l’acier.

L’étude vient d’être publiée dans npj Dégradation des matériaux.

“Compte tenu de la dépendance de la société au charbon, la production de fer et d’acier est l’un des plus grands émetteurs de gaz à effet de serre de toute industrie”, a déclaré Frankel. “Mais la plupart des coûts associés à l’industrie proviennent en fait de l’énergie nécessaire à la création de l’acier, et cette énergie est perdue lorsque l’acier redevient rouillé, ce qui est similaire à sa forme originale de minerai de fer.”

Le temps qu’il faut à l’acier pour se corroder dépend en grande partie de la sévérité de l’environnement et de la composition de l’alliage, mais ce problème coûteux pour l’environnement ne fait qu’empirer, a déclaré Frankel.

En utilisant des données historiques sur l’intensité du dioxyde de carbone pour estimer les niveaux de dioxyde de carbone par an à partir de 1960, les chercheurs ont découvert qu’en 2021, la production d’acier représentait 27 % des émissions de carbone du secteur manufacturier mondial et environ 10,5 % des émissions mondiales totales de carbone. mondial. Le remplacement de l’acier corrodé représentait environ 1,6 à 3,4 % des émissions.

La réduction de la corrosion de l'acier est vitale pour lutter contre le changement climatique

CO2 émissions produites par la sidérurgie et celles destinées à remplacer l’acier corrodé par rapport à l’objectif de l’Accord de Paris de 2030. CO2 émissions produites par l’industrie sidérurgique en pourcentage du CO mondial2 émissions (%CO2) (un) et Cie2 émissions produites pour remplacer l’acier corrodé (b). L’année 1990 est mise en évidence car elle constitue les bases des objectifs d’émissions de l’UE. Crédit: npj Dégradation des matériaux (2022). DOI : 10.1038/s41529-022-00318-1

Mais il y a de bonnes nouvelles, note l’étude. En raison des réglementations imposées à l’industrie sidérurgique, les progrès technologiques dans le processus de fabrication de l’acier ont entraîné une réduction de 61 % de la consommation d’énergie au cours des 50 dernières années.

Malgré cette amélioration, les résultats de l’étude sont un appel à l’action pour les décideurs politiques et les responsables de l’industrie afin de modifier et de coordonner la politique internationale concernant la production d’acier et la gestion de la corrosion, a déclaré Frankel.

“Des stratégies internationales coordonnées, ainsi que la diminution de la demande mondiale d’acier, en utilisant les meilleures pratiques d’atténuation de la corrosion, pourraient mieux améliorer les stratégies mondiales de gestion de la corrosion et réduire considérablement l’augmentation des émissions de gaz à effet de serre que nous constatons en raison du remplacement répété de l’acier corrodé”, a-t-il déclaré. m’a dit.

Si des mesures visant à améliorer l’empreinte carbone de l’acier ne sont pas prises rapidement, l’étude note que les émissions de gaz à effet de serre produites par l’industrie sidérurgique pourraient atteindre environ 27,5 % des émissions mondiales totales de carbone d’ici 2030, l’acier corrodé représentant environ 4 à 9 % de cela. Numéro. Un tel résultat rendrait les objectifs fixés par l’Accord de Paris pour limiter le réchauffement de la Terre à 1,5 degrés Celsius ainsi que les propres objectifs climatiques nationaux des États-Unis presque complètement irréalisables.

L’étude note que les stratégies de gestion telles que l’exploitation des technologies d’apprentissage automatique pourraient être l’une des meilleures chances que nous ayons de réduire les niveaux de dioxyde de carbone de la Terre.

Cela dit, si les humains ne peuvent pas remplir ces conditions, les conséquences sur le climat de la Terre seront désastreuses, donc plus de gens doivent être conscients qu’une industrie de l’acier à faible teneur en carbone est nécessaire pour empêcher une telle dystopie, a déclaré Frankel.

“Le réchauffement climatique est un défi sociétal qui nécessite la coordination de nombreuses approches multidisciplinaires”, a déclaré Frankel. “Notre travail met en lumière un problème qui semble être passé inaperçu en termes d’importance d’aggraver le problème.”

Plus d’information:
M. Iannuzzi et al, L’empreinte carbone de la corrosion de l’acier, npj Dégradation des matériaux (2022). DOI : 10.1038/s41529-022-00318-1

Fourni par l’Université d’État de l’Ohio

Citation: La réduction de la corrosion de l’acier est vitale pour lutter contre le changement climatique : étude (2023, 24 janvier) récupérée le 24 janvier 2023 sur https://techxplore.com/news/2023-01-steel-corrosion-vital-combating-climate.html

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