Pourquoi repenser la jante en aluminium
L’aluminium est partout sur nos voitures, notamment dans les roues. Mais fabriquer de l’aluminium primaire coûte énormément d’énergie et émet beaucoup de CO2. Entre l’extraction de la bauxite, la production d’alumine puis l’électrolyse, chaque tonne d’aluminium neuf peut générer jusqu’à environ 15 tonnes de CO2 selon l’électricité utilisée. À l’inverse, refondre de l’aluminium déjà existant demande à peine 5 % de cette énergie. Réduire la part d’aluminium vierge dans les roues est donc un levier direct pour diminuer l’empreinte carbone des véhicules, sans toucher au moteur.
Une nouvelle piste: un alliage avec 30 % de métal recyclé
À la Fachhochschule Dortmund (FH Dortmund), des ingénieurs ont mis au point un alliage inédit intégrant environ 30 % d’aluminium recyclé. Leur objectif: des roues à faible empreinte carbone qui conservent la solidité, la durabilité et le design attendus par les conducteurs comme par les constructeurs. Ce travail s’inscrit dans le projet SUPA-Wheel, piloté par la Faculté de génie mécanique, avec l’ambition de transformer un composant de grande série sans renoncer aux standards de sécurité.
Le vrai défi: maîtriser un métal moins « pur »
Les roues actuelles sont souvent coulées à partir d’aluminium neuf, plus simple à dosifier pour obtenir les propriétés voulues. Dès qu’on intègre du recyclé, on hérite de traces d’autres éléments (inclusions) qui peuvent perturber la résistance, la dureté ou la résistance à la corrosion. Le cœur du problème consiste donc à stabiliser la composition pour conserver les performances.
Comment l’équipe sécurise la composition
Les chercheurs ont élaboré un modèle prédictif qui ajuste finement la « recette » de l’alliage. Grâce à cet outil, ils compensent l’effet des impuretés et définissent des fenêtres de composition où l’alliage reste stable et fiable, même avec une part de rebuts plus élevée.
Des centaines d’essais pour calibrer l’alliage
Pour alimenter ce modèle, l’équipe a testé environ 300 échantillons et variantes d’alliages dans les laboratoires de chimie de l’université. Ces essais ont servi à relier chaque composition à des propriétés mesurées (solidité, tenue à la corrosion, etc.) et à définir un compromis optimal entre empreinte carbone et sécurité.
Une collaboration industrie–recherche
Le projet réunit des compétences complémentaires:
- Borbet (fabricant de roues) pour l’industrialisation et les exigences de marché
- Fraunhofer IGCV pour l’ingénierie de la fonderie, des composites et des procédés
- Trimet Aluminium pour l’approvisionnement et l’affinage du métal
- Jordan Spritzgusstechnik pour les pièces plastiques et les inserts associés
Cette chaîne de partenaires permet de traiter à la fois la formulation de l’alliage, la fonderie, la qualité et l’intégration dans des lignes de production réelles.
Au-delà du matériau: alléger et mieux profiler les roues
L’alliage plus résistant ouvre la possibilité de fabriquer des jantes plus fines, donc plus légères. Moins de masse en rotation signifie une consommation moindre et, pour les véhicules électriques, plus d’autonomie. L’équipe étudie aussi des inserts aérodynamiques en plastiques biogéniques qui font office d’enjoliveurs optimisés: en réduisant la traînée, ils améliorent l’efficacité à vitesse stabilisée.
Approvisionnement et réalité industrielle
Aujourd’hui, le tri et le pré-traitement des chutes d’aluminium restent complexes. Selon l’équipe, un taux garanti de 30 % de recyclé est actuellement atteignable de façon régulière, tout en gardant une qualité constante. L’objectif est d’augmenter progressivement cette part à mesure que les flux de recyclage se professionnalisent. Le prototype de roue issue de cette approche est attendu d’ici le milieu de l’année prochaine. Le cap est clair: une roue moins carbonée, compétitive en coût et attractive sur le plan esthétique.
Ce que cela change pour le secteur
- Réduction directe des émissions liées à un composant produit en très grand volume
- Maintien des standards de sécurité des roues aluminium
- Feuille de route crédible pour verdir un sous-ensemble sans tout réinventer côté usine
- Potentiel d’effet d’échelle: plus le contenu recyclé augmente, plus le gain global est important
FAQ
Cette roue sera-t-elle plus chère pour l’acheteur final ?
À court terme, l’ingénierie de l’alliage et le contrôle qualité peuvent ajouter des coûts. Mais l’usage de métal recyclé, moins énergivore, et l’allègement visé devraient compenser. À moyen terme, les prix pourraient être alignés voire inférieurs grâce aux volumes et à l’optimisation des procédés.
Est-ce compatible avec les normes et homologations existantes ?
Oui. Les roues devront passer les essais réglementaires (fatigue, impact, corrosion, etc.). Le projet vise explicitement une conformité totale, sans exemption, pour une adoption en série.
Peut-on dépasser 30 % de contenu recyclé à l’avenir ?
C’est l’objectif. Les limites actuelles tiennent surtout à la stabilité d’approvisionnement et au contrôle des impuretés. Avec un tri plus fin, de meilleurs capteurs et des modèles de formulation plus précis, des taux plus élevés sont envisageables.
Les inserts biogéniques sont-ils recyclables ?
Ils peuvent être conçus pour l’éco-démontage et la séparation matière. L’intégration de résines biosourcées n’empêche pas d’organiser une fin de vie circulaire, à condition de prévoir le bon étiquetage et des filières dédiées.
Quel impact pour les véhicules électriques au quotidien ?
Des roues allégées et mieux profilées réduisent la consommation sur tous les trajets. À autonomie équivalente, cela peut permettre des batteries légèrement plus petites à terme, ou simplement plus de kilomètres par charge dans l’immédiat.
