Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Cet article est une étude des nombreuses solutions offertes par la tribologie pour réduire les émissions de CO2 et augmenter la durabilité des ressources. L'application des technologies existantes de réduction des frottements et de l’usure se traduit par une réduction potentielle à moyen/long terme de 6 à 10 gigatonnes de CO2, ou 15 à 26 % des 37,9 gigatonnes de CO2 émis dans le monde en 2019. À l'avenir, l'humanité devra utiliser plus efficacement les ressources et réduire la consommation d'énergie sans renoncer au confort. Les nombreuses applications de la tribologie accompagnent largement cette révolution technologique et peuvent aider à doubler la valeur utile des ressources consommées.
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The present article is a study, which illuminates the broad range of solutions offered by tribology to reduce CO2 and increase sustainability. Consistent application of the existing technologies for reducing friction and wear results in a medium/long-term reduction potential of >6-10 gigatons of CO2 or >15-26% of the 37.9 gigatons of CO2 emitted globally in 2019. In the future, humanity will use more efficiently resources to reduce energy and resource consumption without having to forego comfort. With its wide range of offers, tribology supports this technological revolution significantly.
Auteur(s)
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Mathias WOYDT : Docteur en Sciences des Matériaux de l’Université Technique de Berlin – Ancien Directeur de la division « Tribologie et protection contre l’usure » à l’Institut fédéral pour la recherche et l’essai des matériaux BAM, Berlin – Associé gérant de MATRILUB – Matériaux, Tribologie, Lubrification, Berlin, Allemagne
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Mirjam BÄSE : Magna Powertrain GmbH&Co KG, Lannach, Allemagne
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Tim HOSENFELDT : Schaeffler AG, Herzogenaurach, Allemagne
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Rolf LUTHER : Fuchs Schmierstoffe GmbH, Mannheim, Allemagne
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Christian SCHOLZ : Oerlikon Balzers Coating Germany GmbH, Bingen, Allemagne
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Christoph WINCIERZ : Evonik Resource Efficiency GmbH, Darmstadt, Allemagne
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Joachim SCHULZ : Fuchs Wisura GmbH, Bremen, Allemagne
INTRODUCTION
Par rapport à la problématique CO2, le débat public perçoit la durabilité des ressources comme un objectif d’une importance secondaire. Tout le monde parle de réchauffement climatique mais le terme développement durable reste vague. La tribologie a apporté des contributions significatives dans les deux domaines, offrant d'énormes potentiels à la fois pour réduire les émissions de CO2 et pour économiser les ressources. Par conséquent, une présentation facilement compréhensible de ces importantes contributions est absolument essentielle.
Alors que l'étude « Tribology in Germany – Cross-sectional technology for the reduction of CO2 emissions and the conservation of resources » (Tribologie en Allemagne – Technologie transversale pour la réduction des émissions de CO2 et la conservation des ressources), publiée par la Gesellschaft für Tribologie e.V. en 2019 et reprise dans l'article [TRI 140], présentait l'interaction entre la réduction des frottements et les émissions de CO2, cette étude se concentre sur la contribution de la protection contre l'usure aux fins de développement durable – un sujet qui n'a pas eu d'écho dans le débat public. Tous les résultats sont basés sur les dix-sept objectifs du développement durable (ODD) publiés par les Nations Unies dès l'automne 2015.
À la fois technologie et science, la tribologie repose sur une base industrielle large et solide. L'objectif de cette étude est de présenter comment recherche et développements tribologiques peuvent contribuer au développement durable grâce à la protection contre l'usure, la surveillance des conditions, la maintenance, la réparation et le recyclage, contribuant ainsi à la conservation des ressources et à une efficacité des matériaux accrue. En tant que technologie clé interdisciplinaire, la tribologie va contribuer à réduire les émissions excédentaires de CO2 d'ici 2040 ou 2050. À moyen terme, la réduction des frottements contribuera à économiser entre 8 et 13 % d'énergie primaire, tandis que la protection contre l'usure et la surveillance des conditions offrent des contributions quantifiables similaires, pas encore exactes, pour la réduction des émissions de CO2 car l'extension de la durée de service des machines et de leurs composants génère moins de consommation de matière, réduisant ainsi les émissions de CO2 liées à l'extraction et à la transformation des matières premières. Cette étude illustre les approches de solutions sélectionnées en fonction des technologies disponibles.
La Gesellschaft für Tribologie e.V. (Société allemande de tribologie) conserve la propriété du droit d'auteur de cette étude. Les membres du conseil d'administration de la Gesellschaft für Tribologie ont élaboré cette étude. Toutes les informations et données qui y sont incluses ont fait l'objet de recherches approfondies. Cependant, ni la Gesellschaft für Tribologie ni les auteurs ne donnent de garantie expresse ou implicite ni n'assument aucune responsabilité légale ou autre quant à l'exactitude, l'exhaustivité ou la pertinence des informations, produits ou processus qui y sont contenus ou ne garantissent pas que leur utilisation ne viole pas les droits privés.
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KEYWORDS
material footprint | resource sustainability | friction reduction | CO2 emissions
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Exemples de développement durable accrue grâce à la tribologie6. La maintenance des tribosystèmes comme outil de développement durable
Dans l'industrie automobile, les usines d'estampage nécessitent d'importants investissements en capital. Si la durabilité des équipements et des outils ne répond pas aux exigences, leur remplacement utilise des ressources massives et génère des coûts. La durée de vie des systèmes peut être extrêmement variable et atteindre par exemple plusieurs dizaines d’années comme pour une turbine de centrale hydroélectrique, une grande turbine. Indépendamment de la durée de vie des systèmes, les pannes prématurées dues à des conditions de fonctionnement défavorables ou à des dommages croissants doivent donc être évitées à tout prix.
Le spectre des profils d'utilisation varie en fonction du client et du temps. Par conséquent, les composants d'un produit n'atteignent jamais la fin de leur cycle de vie en même temps. Sans surveillance des conditions ou de l'état, un potentiel significatif de durée de vie est gaspillé en tant que consommation de ressources. Une usure non détectée ou inattendue des composants entraîne des coûts énormes et des risques accrus d'accidents et de pannes. Une réparation ou maintenance conventionnelle fait principalement intervenir les composantes suivantes :
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la maintenance curative (maintenance après pannes) ;
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la maintenance préventive (maintenance selon les données historiques) ;
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la maintenance prédictive (maintenance selon l’examen de données temps réel).
La maintenance axée sur les pannes ou « maintenance en cas de rupture » présente l’inconvénient d’être une stratégie passive. Pendant des décennies, les méthodes de maintenance préventive ont remplacé des pièces dont la réserve d'usure était loin d'être totalement épuisée. Cela engendrait non seulement des coûts, mais sapait également le principe de préservation des ressources.
À titre de comparaison, la maintenance prédictive détermine la durée de vie restante de chaque composant principal et garantit ainsi une opérabilité sur le long terme, au-delà du cycle de vie de conception. Pour les tribosystèmes, les méthodes de surveillance des conditions les plus importantes sont les analyses des émissions acoustiques et des lubrifiants.
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Surveillance des lubrifiants
Afin d'évaluer l'état du lubrifiant utilisé, des échantillons sont périodiquement prélevés...
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La maintenance des tribosystèmes comme outil de développement durable
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - NATIONS UNIES - * - . – Résolution de ĺassemblée générale, 70/1 Transformer notre monde : le Programme de développement durable à l’horizon 2030, https://undocs.org/fr/A/RES/70/1 (adoptée le 25 septembre 2015).
-
(2) - UNITED NATIONS ENVIRONMENT - Global Resource outlook, A Report of the International Resource Panel. - ISBN : 978-92-807-3741-7, Full report : https://www.resourcepanel.org/sites/default/files/documents/document/media/unep_252_global_resource_outlook_2019_web.pdf Version en bref : https://unstats.un.org/sdgs/report/2019/Overview/ (2019).
-
(3) - OECD - Global Material Resources Outlook to 2060 : Economic Drivers and Environmental Consequences. - OECD Publishing, Paris, https://doi.org/10.1787/9789264307452-en (2019).
-
(4) - SCHMIDT (C.), Van BEGIN (G.), Van HOUTEN (F.), CLOSE (C.), McGINTY (D.), ARORA (R.), POTOČNIK (J.), ISHII (N.), BAKKER (P.), KITUYI (M.), SIJBESMA (F.), WIJKMAN (A.) - The Circularity Gap Report 2020. - https://www.circularity-gap.world/2020.
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(5) - NATIONS UNIES - Vers...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
ReMade in Italy® est un système de certification des produits de l'économie circulaire régénérés à partir des flux de déchets
https://www.urbanwins.eu/remade-in-italy/
Gesellschaft für Tribologie e.V. (Société allemande de tribologie)
https://www.gft-ev.de/en/the-gft/
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