Sommaire
ILes différents types de matériauxALes grandes familles de matériauxBLes propriétés des matériauxIILes conséquences de l'utilisation des matériaux sur l'environnementALes conséquences lors du prélèvement des matériauxBLes conséquences après l'utilisation des matériauxIIILes solutions pour limiter les conséquences sur l'environnementALe tri des déchetsBLe devenir des déchets : entre destruction et recyclageOn utilise des matériaux afin de construire des objets techniques. Afin de choisir le plus adapté, on fait subir des tests à ces matériaux. L'utilisation des matériaux a des conséquences aussi bien lors de leur prélèvement que lors de leur rejet. Il est donc nécessaire de valoriser ces déchets à travers le tri et le recyclage pour limiter les conséquences de leur utilisation sur l'environnement.
Les différents types de matériaux
On classe les matériaux en différentes familles. Chaque famille de matériaux répond à un besoin différent, car ces matériaux possèdent des propriétés différentes. On se base sur ces propriétés pour fabriquer un objet particulier.
Les grandes familles de matériaux
Les matériaux métalliques, organiques et céramiques sont les trois grandes familles de matériaux utilisées par l'être humain. Il existe également des matériaux composites.
Matériau
Un matériau est une matière que l'être humain façonne pour en faire des objets.
Les matériaux métalliques sont des matériaux issus de minerais, donc des roches.
Le fer, le cuivre, le zinc et l'aluminium sont des matériaux métalliques.
© Alchemist-hp (talk) (www.pse-mendelejew.de) — Travail personnel, FAL via Wikimedia Commons
Lorsqu'on mélange deux types de métaux, on obtient un alliage.
Les matériaux organiques correspondent aux matériaux qui trouvent leur origine chez les êtres vivants : animal ou végétal, actuel ou fossilisé. Ils peuvent être utilisés tels quels ou après avoir été transformés.
- La laine est un matériau organique d'origine animale, actuel et naturel.
- Le bois est un matériau organique d'origine végétale, actuel et naturel.
- Le pétrole est un matériau organique d'origine végétale, fossilisé et naturel. En transformant ce pétrole, on peut obtenir du plastique.
Les matériaux céramiques désignent les roches et les matériaux issus de leur transformation.
On peut transformer du sable en verre en le chauffant.
Un matériau composite est un matériau composé de deux éléments différents appartenant à la même famille ou non.
Le béton armé est matériau composite composé de béton et d'armature en acier.
Les propriétés des matériaux
En fonction de l'objet que l'on souhaite fabriquer, on utilise des matériaux qui présentent certaines propriétés. La dureté, la résistance à la corrosion, la masse du matériau ou son façonnage sont des propriétés importantes.
On classe et on sélectionne les matériaux selon différentes propriétés.
La dureté du matériau est prise en compte si l'on a besoin de fabriquer un objet résistant. On va donc sélectionner un matériau dur.
La résistance à la corrosion est prise en compte si l'on a besoin d'un matériau qui ne se désagrège pas sous l'effet de l'eau ou du sel. La corrosion change l'aspect du matériau et peut le fragiliser.
Corrosion
La corrosion est la dégradation d'un matériau.
© Lpele — Travail personnel, CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons
Selon le matériau, la masse est différente pour un même volume. En fonction de l'usage de l'objet que l'on souhaite mettre au point, on utilise des matériaux plus ou moins lourds.
Pour un objet destiné à voler, comme un avion, on utilise des matériaux légers.
Parfois, on a besoin de transformer le matériau pour fabriquer l'objet, on doit lui faire changer de forme : c'est le façonnage. Dans ce cas, on a besoin d'un matériau facile à transformer.
Le plastique est un matériau qui se plie facilement et se transforme aisément.
Les conséquences de l'utilisation des matériaux sur l'environnement
Le fait d'utiliser des matériaux a des conséquences sur l'environnement aussi bien lorsqu'on les prélève que lorsqu'on cesse de les utiliser.
Les conséquences lors du prélèvement des matériaux
Le prélèvement des matériaux peut causer des dégâts sur l'environnement : déforestation, destruction des sols, etc.
Certaines exploitations de matériaux contribuent à la déforestation.
Déforestation
La déforestation est le phénomène de réduction des surfaces de forêt : on rase des zones entières sans replanter les arbres ensuite.
Pour fabriquer de l'huile de palme, plusieurs zones subissent de la déforestation.
© Hayden via Wikimedia Commons
Les exploitations de matériaux entraînent également la destruction des sols ou encore la pollution de l'eau. En effet, dans les zones de prélèvement de matériaux, on utilise des produits chimiques toxiques qui détériorent les sols et polluent l'eau en profondeur.
© Wikimedia Commons
Les conséquences après l'utilisation des matériaux
Une fois que les matériaux ont été utilisés, ils vont mettre plus ou moins de temps à disparaître en fonction de la famille de matériaux à laquelle ils appartiennent. S'ils sont rejetés dans la nature, ils vont polluer l'environnement jusqu'à leur complète décomposition.
Les matériaux organiques naturels mettent plusieurs années à se décomposer.
Le papier journal est un matériau organique qui met un an à se décomposer.
Les matériaux céramiques peuvent mettre des centaines d'années à se décomposer.
Les bouteilles en verre mettent entre 100 et 1 000 ans à se décomposer.
De manière générale, on stocke ces matériaux, mais il peut arriver qu'ils se retrouvent dans la nature. Dans ce cas, les matériaux peuvent nuire à l'environnement : c'est la pollution.
Les matériaux abandonnés dans l'environnement peuvent avoir de graves conséquences sur les milieux de vie et sur les êtres qui y vivent, les humains tout comme les autres animaux ou même les végétaux.
Les solutions pour limiter les conséquences sur l'environnement
Les matériaux qui ne sont plus utilisés deviennent des déchets qui peuvent polluer l'environnement. Pour limiter la pollution, on peut trier les déchets puis recycler ceux qui peuvent l'être.
Le tri des déchets
Déchet
Un déchet est un objet ou une substance qui ne présente plus d'utilité. Le déchet est destiné à être jeté et éliminé.
Les déchets sont classés en différentes catégories :
En fonction de la nature du déchet, on le place dans un conteneur spécifique.
© cdn.paris
Pour que les citoyens ne se trompent pas, les communes donnent le type d'informations suivant :
© cdn.paris
Le devenir des déchets : entre destruction et recyclage
Les déchets qui finissent à la poubelle sont collectés et triés. Les déchets non recyclables sont détruits, les déchets recyclables sont séparés des autres.
Les déchets qui ne sont pas recyclables sont transportés vers des centres de transfert puis brûlés. Ils sont ensuite enfouis sous terre ou stockés en plein air.
Les déchets recyclables peuvent être réutilisés et ne suivent donc pas le même trajet que les déchets qui ne sont pas recyclables :
- Les bouteilles en plastique sont soit recyclées en nouvelles bouteilles, soit transformées en fibre polaire ou en fibre de rembourrage.
- Les papiers, journaux et magazines sont recyclés en papier journal.
- Les déchets en verre sont également recyclables mais on les dépose dans des bacs différents des déchets recyclables. Ils sont acheminés vers des usines consacrées au recyclage du verre dans lesquelles ils seront transformés afin de fabriquer du verre neuf.
Parmi les déchets recyclables, on trouve les déchets organiques. On peut utiliser un composteur afin de fabriquer du compost à partir des déchets organiques. Ce compost peut ensuite servir d'engrais pour le jardinage.
Les déchets organiques peuvent aussi être collectés séparément pour être acheminés dans des centres de valorisation où ils seront transformés en biogaz ou en compost pour l'agriculture.
Les objets encombrants sont collectés sur demande ou déposés en déchetterie. Ensuite, ils sont acheminés dans des centres de tri pour séparer les différents matériaux et les recycler.
Les matelas peuvent servir à fabriquer des isolants pour les bâtiments ou des tapis de sport.