Thèmes

Thème 1 : Économie circulaire, matières premières secondaires et recyclage des matériaux

Coordination : Bertrand HUNEAU (École Centrale Nantes), Nicolas PERRY (Arts et Métiers ParisTech Bordeaux)

Mots clés : écoconception des matériaux et des produits, méthodes de tri et procédés de recyclage, gestion des impuretés et de la chimie, propriétés mécaniques des matériaux recyclés, réincorporation de matière recyclée, gisements et flux de matière, filières de recyclage, criticité des matériaux.

Les enjeux matériaux et ressources sont au cœur des défis sociétaux contemporains que ce soit pour la transition énergétique ou pour la production d’autres biens courants. Certaines substances sont identifiées comme critiques et/ou stratégiques, dépendantes des gisements (mines) ou des fournisseurs, mais aussi des capacités et performances des solutions de recyclage (filières, technologies). Ce recyclage doit permettre in fine de réincorporer une part croissante de matériaux recyclés dans de nouveaux produits. Dans cette démarche d’économie circulaire, le présent axe se veut ouvert pour questionner plusieurs dimensions complémentaires de ce sujet qui est intrinsèquement pluri- et inter- disciplinaire.

Les aspects suivants seront abordés : i) stratégie d’approvisionnement (souveraineté, dépendance), ii) technologies de recyclage (tri des matériaux et alliages, méthodes de séparation des éléments chimiques), iii) influence du recyclage sur la microstructure (micropollutions, phases indésirables), et enfin iv) les enjeux de filières et de chaîne de valeur.

En complément de propositions centrées sur des sujets liés à la science des matériaux, à la métallurgie et à la qualité des matériaux recyclés (ou à recycler), des approches complémentaires sont attendues : analyse des flux de matières ou évaluation du cycle de vie qui sont des méthodes qui accompagnent les élaborations des politiques et des programmes, tout comme les orientations technologiques. Les contributeurs sont invités, si leur proposition s’y prêtent, à mettre aussi en avant des dimensions en lien avec les sciences sociales et/ou économiques de leurs sujets. Cette session se projette sur des domaines d’application très larges et variés : le développement des énergies décarbonées et l’électrification des transports (métaux fonctionnels pour les réseaux, batteries ou aimants permanents) ; les matériaux de structure, la fabrication de biens courants.

L’ensemble des présentations permettra des échanges de perspectives et d’approches, à des échelles complémentaires, pour aborder globalement ce sujet.

Thème 2 : Innovation et optimisation des procédés de production et de réparation

Coordination : Gaël FICK (IRT M2P), Louise TOUALBI (ONERA)

Mots clés : réparation, élaboration, mise en forme, économies d’énergie, économies de matière.

La fabrication des matériaux a connu des évolutions significatives ces dernières années, avec l’avènement de nouvelles technologies d’élaboration et de mise en forme. En parallèle, les voies d’optimisation des procédés ne se concentrent plus uniquement sur l’amélioration des propriétés des pièces, mais intègrent également des critères environnementaux appliqués à leurs cycles de vie (consommation d’énergie, de matière, émissions de CO2, recyclabilité…).  Enfin, pour prolonger la durée de vie des produits, les procédés de réparation prennent de l’importance dans de nombreux secteurs industriels (automobile, aéronautique, ferroviaire…). Ce symposium permettra d’illustrer les dernières avancées scientifiques et industrielles associés aux procédés d’élaboration, de production et de réparation, aussi bien les innovations de rupture que les optimisations incrémentales.

Thème 3 : Amélioration des propriétés pour plus de durabilité

Coordination : Oumaïma Gharbi  (Sorbonne Université), Williams LEFEBVRE (GPM Rouen)

Mots clés : propriétés chimiques, propriétés physiques, propriétés mécaniques, caractérisations, conception d’alliage

La production, l’utilisation, le recyclage ou le décyclage des matériaux métalliques ont un impact majeur sur les ressources naturelles, la production de gaz à effet de serre ainsi que sur l’environnement plus largement. Il est donc évident que si l’utilisation d’alliages métalliques demeure inévitable, le ratio entre le service qu’ils rendent et leur impact environnemental doit être maximisé. Si ce ratio est difficile à estimer, on devine aisément qu’à coût environnemental égal, un matériau à performances et fiabilité accrues sera privilégié.

Ce symposium vise à présenter les approches de conception et de caractérisation microstructurales aidant à l’amélioration de propriétés d’application. Les propriétés visées peuvent être chimiques (e.g. oxydation, corrosion, catalyse), physiques (e.g. conductivité) ou mécaniques. L’accent sera mis sur les innovations en termes de performances basées sur des approches originales (e.g. mise en forme, approches numériques, traitements thermo-mécaniques). En outre, les méthodologies spécifiques en caractérisation des alliages qui démontrent leur pertinence pour l’obtention de meilleures propriétés auront leur place dans ce symposium.

Thème 4 : Les matériaux de construction pour une ville durable

Coordination : Adelaïde FERRAILLE (École des Ponts ParisTech), Arnaud PERROT (École Nationale Supérieure d’Ingénieurs de Bretagne Sud)

Mots clés : Matériaux alternatifs, matériaux à impact réduit, procédés de construction innovants.

Pour construire une ville durable, c’est-à-dire économe en ressources, adaptée aux températures (pics et moyennes) élevées liées au réchauffement climatique et résiliente face aux phénomènes climatiques extrêmes, il faut agir à tous les niveaux y compris à l’échelle des matériaux, aussi bien pour les bâtiments que pour les infrastructures. Ce symposium est l’occasion de proposer des solutions à l’échelle des matériaux de construction que ce soit au niveau de leur performance classique mais également en termes de résilience dans un contexte d’adaptation au changement climatique. Dans ce sens les matériaux conventionnels peuvent être optimisés, les matériaux et techniques traditionnels peuvent être réinventés et l’innovation a toute sa place.