Cinq utilisations industrielles du cuivre

Le plus ancien métal connu de l’homme, le cuivre a été un matériau important dans la formation et la transformation de nombreuses civilisations, des anciens Égyptiens et Romains aux cultures modernes. Aujourd’hui, c’est le troisième métal le plus consommé sur Terre après le minerai de fer et l’aluminium. Selon le U.S. Geological Survey, chaque Américain né en 2008 utilisera 1 309 livres de métal au cours de sa vie pour les nécessités, le mode de vie et la santé.

Le cuivre est intrinsèquement essentiel à la société moderne et contribue précieusement à une variété d’industries. Voici les 5 principales utilisations du cuivre aujourd’hui:

Construction de bâtiments

Près de la moitié du cuivre mondial va dans les bâtiments, des gratte-ciel du centre-ville aux maisons de banlieue, selon le résumé des produits minéraux de l’US Geological Survey. Aujourd’hui, une maison unifamiliale moyenne contient environ 200 kilogrammes de cuivre métal.

Le cuivre a des propriétés physiques que peu de métaux peuvent égaler et est utilisé dans un large éventail d’applications de construction, du chauffage et de la plomberie à la toiture et au câblage électrique.

La malléabilité du cuivre le rend facile à souder, mais il est assez solide pour créer les liaisons nécessaires à la plomberie et au câblage électrique. Le cuivre est léger, nécessite peu d’entretien et, en raison de sa résistance à la corrosion, il peut durer des centaines d’années.

Le matériau en cuivre a également un faible taux de dilatation thermique, ce qui le rend stable et résistant à la détérioration due au mouvement. Il est relativement léger par rapport au plomb et nécessite peu d’entretien par rapport aux autres métaux.

Le cuivre est également non magnétique et a une bonne résistance à l’encrassement biologique, il est donc souvent utilisé dans l’industrie de la construction pour former des tuyaux et des tuyaux pour la distribution d’eau potable et les systèmes de chauffage et de refroidissement. Ce métal peut être facilement formé en formes complexes et utilisé comme revêtement protecteur et matériau flash pour les gouttières, les tuyaux de descente et les couvercles supérieurs.

Le cuivre peut être travaillé à chaud ou à froid, et les joints peuvent être formés par soudage ou soudage. Autre gros plus : le cuivre est un agent antibactérien. Sa résistance aux bactéries, virus et micro-organismes joue un rôle important dans son utilisation dans les tuyaux et le transport de l’eau.

De plus, le cuivre est un métal durable pour la construction de bâtiments, car il peut être recyclé encore et encore sans perdre en durabilité ou en conductivité, ce qui signifie qu’il a un impact sur le cycle de vie inférieur.

Électrique

Les matériaux en cuivre sont considérés comme la « norme d’or » pour le câblage électrique. Il a une conductivité électrique supérieure à celle des autres métaux, et son abondance en tant que matière première en fait une option efficace et rentable pour les fabricants d’électronique.

Le cuivre a une conductivité thermique 60% plus élevée que l’aluminium et peut également être utilisé pour éliminer la chaleur des composants électroniques. Plus la chaleur est retirée du processeur, plus il fonctionne efficacement et moins il est susceptible d’endommager d’autres composants critiques.

Transport

Des véhicules à essence et électriques aux trains et aux avions, le cuivre est également une partie essentielle de nos déplacements quotidiens.

Dans l’industrie automobile, le cuivre est un composant essentiel des freins, des roulements, des connecteurs, des moteurs, des dissipateurs thermiques et du câblage. Un véhicule conventionnel peut contenir jusqu’à 50 livres de cuivre: 40 livres pour les composants électriques et 10 livres pour les composants non électriques. Les véhicules électriques dépendent du cuivre pour conduire l’électricité dans les batteries, les systèmes de câblage et les stations de charge.

Dans l’industrie ferroviaire, les matériaux en cuivre sont utilisés pour fabriquer une variété de composants de train, y compris des moteurs, des freins et des commandes, ainsi que des systèmes électriques et de signalisation. Une locomotive de chemin de fer diesel-électrique typique utilise environ 11 000 livres de métal.

Les avions ont besoin de cuivre pour le refroidissement, l’hydraulique et la navigation, ainsi que pour les systèmes électriques. Environ 2% du poids total de l’avion Boeing 747-200 est en cuivre. Ce poids comprend 632 000 pieds de fil de cuivre.

Produits de consommation

Dans les biens de consommation, la portée et l’influence du cuivre sont plus diverses. Les industries de la santé, de la bijouterie et des arts, entre autres, sont depuis longtemps des clients fidèles.

Mécanique

Étant donné que le cuivre et ses alliages sont parmi les matériaux d’ingénierie les plus polyvalents aujourd’hui, ils sont utilisés dans presque toutes les machines et équipements industriels. Il s’agit notamment des systèmes de tuyauterie en cuivre, des moteurs électriques, des évaporateurs, des condenseurs, des échangeurs de chaleur, des vannes et des récipients utilisés pour contenir des milieux corrosifs. Les alliages de cuivre résistants à la corrosion sont des matériaux clés dans la fabrication d’installations sous-marines, telles que les machines de dessalement et les plates-formes pétrolières et gazières offshore.

Le secteur des énergies renouvelables dépend également fortement du cuivre, une matière première importante nécessaire à la construction d’éoliennes et de systèmes solaires. Les énergies renouvelables peuvent contenir 12 fois plus de cuivre métal que les systèmes énergétiques conventionnels. Les parcs éoliens utilisent de 4 à 15 millions de livres de cuivre, tandis que les parcs solaires photovoltaïques nécessitent 9 000 livres de cuivre par mégawatt.