Matériaux et environnement
Choix éco-responsable en conception
Michael F. Ashby
Michel Dupeux
Dunod
Avant-propos du traducteurIX
PréfaceXI
Le livreXI
Le logiciel CESXIV
RemerciementsXV
1 ¤ Introduction : notre dépendance vis-à-vis des matériaux
1
1.1 Introduction et plan1
1.2 Matériaux : un bref historique2
1.3 L'apprentissage de la dépendance : tout repose sur des matériaux non renouvelables7
1.4 Matériaux et environnement8
1.5 Résumé et conclusion11
1.6 Bibliographie11
2 ¤ La consommation des ressources et ses moteurs
13
2.1 Introduction et plan14
2.2 La consommation des ressources15
2.3 Croissance exponentielle et période de doublement23
2.4 Réserves, bases de ressources et vie des ressources25
2.5 Résumé et conclusion32
2.6 Bibliographie33
3 ¤ Cycle de vie des matériaux
35
3.1 Introduction et plan35
3.2 Le cycle de vie d'un matériau36
3.3 Analyse du cycle de vie : détails et difficultés38
3.4 ACV simplifiée44
3.5 Stratégie d'éco-sélection des matériaux48
3.6 Résumé et conclusion51
3.7 Bibliographie52
3.8 Annexe : logiciels d'ACV54
4 ¤ Première fin de vie : problème ou ressource ?
57
4.1 Introduction et plan57
4.2 Qu'est-ce qui détermine la durée de vie d'un produit ?58
4.3 Les options pour la première fin de vie59
4.4 Le problème des emballages62
4.5 Recyclage : la résurrection des matériaux64
4.6 Résumé et conclusion70
4.7 Bibliographie71
4.8 Annexe : désignations utilisées pour les marquages de recyclage71
5 ¤ La riche histoire de la législation REACH
75
5.1 Introduction et plan75
5.2 Prise de conscience croissante et réponse législative76
5.3 Conventions, traités et protocoles internationaux77
5.4 Législation nationale : normes, directives, taxes et règlements commerciaux79
5.5 Instruments économiques : taxes et réglementation du marché82
5.6 Conséquences85
5.7 Résumé et conclusion86
5.8 Bibliographie87
6 ¤ Données environnementales : valeurs, sources, précision
89
6.1 Introduction et plan89
6.2 Précision des données : soyons réalistes90
6.3 Les éco-caractéristiques des matériaux91
6.4 Empreintes en énergie et en CO2 de l'énergie, du transport et de l'utilisation99
6.5 Exploration des données : cartes de propriétés102
6.6 Résumé et conclusion109
6.7 Bibliographie109
7 ¤ Éco-audit et outils d'éco-audit
117
7.1 Introduction et plan117
7.2 Éco-audits118
7.3 Étude de cas : une bouilloire électrique124
7.4 Étude de cas : une cafetière électrique126
7.5 Étude de cas : un appareil de chauffage mobile129
7.6 Les pare-chocs d'automobile : recherche de substitution131
7.7 L'automobile familiale : comparaison du contenu énergétique des matériaux et de l'énergie consommée à l'utilisation133
7.8 Flux d'énergie et durée de rentabilisation d'une génératrice éolienne134
7.9 Éco-audit assisté par ordinateur137
7.10 Résumé et conclusion138
7.11 Bibliographie138
7.12 Annexe : l'outil d'éco-audit du logiciel CES138
8 ¤ Stratégies de sélection
145
8.1 Introduction et plan145
8.2 La stratégie de sélection : choix d'une voiture146
8.3 Principes de sélection des matériaux149
8.4 Critères de sélection et cartes de propriétés154
8.5 Objectifs contradictoires : méthodes de compromis158
8.6 Cinq cartes utiles162
8.7 Sélection assistée par ordinateur167
8.8 Résumé et conclusion169
8.9 Bibliographie169
8.10 Annexe : comment établir un indice de performance de matériau170
9 ¤ Sélection éco-responsable des matériaux
179
9.1 Introduction et plan179
9.2 Quelle est la meilleure bouteille ? Sélection par unité de fonction remplie180
9.3 Barrières de sécurité routière : adaptation du choix aux objectifs182
9.4 Établissement et utilisation d'indices de performance : matériaux pour des coques solides et légères185
9.5 Chauffage et réfrigération188
9.6 Transports194
9.7 Résumé et conclusion206
9.8 Bibliographie206
10 ¤ Développement durable : comment s'appuyer sur des ressources renouvelables
209
10.1 Introduction et plan209
10.2 Le concept de développement durable210
10.3 La métaphore écologique211
10.4 Durabilité énergétique215
10.5 Durabilité des matériaux218
10.6 Résumé et conclusion221
10.7 Bibliographie222
11 ¤ En perspective : les options du futur
225
11.1 Introduction et plan225
11.2 La valeur des matériaux227
11.3 Carbone, énergie et PIB232
11.4 Les nuages qui s'accumulent : menaces234
11.5 Opportunités à saisir237
11.6 Résumé et conclusion238
11.7 Bibliographie239
12 ¤ Les profils des matériaux
241
12.1 Introduction et plan241
12.2 Métaux et alliages243
12.3 Polymères268
12.4 Céramiques et verres304
12.5 Matériaux hybrides : composites, mousses et matériaux naturels318
Annexe ¤ Valeurs numériques utiles et conversions
345
A.1 Introduction345
A.2 Constantes physiques en unités SI345
A.3 Conversion d'unités générales346
A.4 Contrainte et pression347
A.5 Énergie et puissance348
A.6 Combustibles349
A.7 Prix de l'énergie (2007)349
A.8 Bibliographie349
Index et lexique français-anglais351
Index et lexique anglais-français367