De la ferraille à l’acier innovant, pour l’Einstein Telescope

Environ dix mille tonnes d’acier inoxydable seront bientôt nécessaires pour les cent vingt kilomètres de tubes de l’Einstein Telescope. Aperam à Genk est l’un des candidats pour fournir cet acier particulier. Un défi technique, même pour une entreprise spécialisée avec plus de soixante ans d’expérience.

Cela ne semble pas si compliqué : produire des plaques d’acier inoxydable pour des tubes d’un mètre de diamètre et d’une épaisseur d’un millimètre et demi. Pas même lorsqu’ils doivent atteindre dix kilomètres de long. Pour un spécialiste comme Aperam, ce n’est pas de la ‘‘haute mathématique’’, n’est-ce pas ? Patrick Toussaint sourit. L’ingénieur et chef de projet du télescope Einstein chez Aperam sait bien que c’est plus complexe.

« Parce que des exigences très élevées sont imposées à l’acier et que les tubes ne doivent jamais se rompre », explique le directeur général Jimmy De Wilde. « Après des années de recherche et de tests, j’ose dire que nous avons trouvé la bonne composition. »

Mais cela n’a pas été une tâche simple. « Premièrement », explique-t-il, « il s’agit ici de tubes mis sous vide. Cela crée un risque d’implosion : les tubes peuvent s’écraser ou se contracter avec le temps. Or, il ne doit idéalement y avoir aucun mouvement, et certainement aucune vibration. Cela implique des exigences élevées quant à l’épaisseur de l’acier. Deuxièmement, la surface de l’acier à l’intérieur des tubes doit être parfaitement lisse. La moindre aspérité, bavure ou irrégularité perturbera les mesures. Les parois extérieures doivent résister à l’humidité, aux moisissures et aux petits organismes. Aucun dommage ne peut apparaître, aucune corrosion, encore moins un trou. Et puis il y a les soudures, traditionnellement les points faibles des systèmes de conduites. Elles non plus ne doivent pas céder. »

Investir dans l’innovation

De nombreux obstacles et défis, donc. « Il y a plus de cinq ans déjà, l’Université d’Anvers nous a demandé de réfléchir avec elle au télescope Einstein. Évidemment, nous avons accepté », explique Jimmy De Wilde.

« Aperam Genk est une entreprise qui investit en permanence dans l’innovation, dans de nouveaux produits et types d’acier. Pour le grand public, l’acier inoxydable — l’inox — est peut-être un matériau simple, mais nous le produisons en d’innombrables variantes et épaisseurs. Il est destiné à l’industrie, qui en fabrique par exemple des pièces pour lave-vaisselle et machines à laver, des composants automobiles, des silos, des tubes ou des projets de construction.

Fournir le matériau des tubes à vide du télescope Einstein serait évidemment un immense honneur. C’est pourquoi nous travaillons dessus depuis des années dans nos laboratoires, avec diverses séries d’essai. Nous souhaitons vivement être l’entreprise qui signera les tubes du télescope Einstein. »

L’inox comme niche

L’aciérie située à la périphérie de Genk a été fondée en 1961 comme l’une des entreprises destinées à atténuer les conséquences de la fermeture des mines.

Dès le départ, l’accent a été mis sur l’inox spécialisé, ce qui a également motivé la multinationale Aperam à intégrer l’entreprise, qui compte aujourd’hui 1300 employés. « Dans le monde de l’acier, l’inox est une niche », explique Jimmy De Wilde. « En Europe, environ quarante millions de tonnes d’acier sont produites chaque année, dont dix pour cent d’inox, et nous en produisons plus d’un million de tonnes. Dans cette région en particulier, nous sommes donc un acteur majeur avec une forte attention à l’innovation. C’est nécessaire, car nos clients imposent des exigences toujours plus élevées et la concurrence mondiale est réelle.

Participer au projet Einstein est intéressant pour nous d’un point de vue des relations publiques, mais cela nous permet aussi d’attirer des spécialistes et des ingénieurs avec lesquels nous pouvons développer des produits encore meilleurs et plus innovants.

C’est un moteur pour notre innovation. Nous répondons ainsi à la demande croissante d’inox spécial pour les ordinateurs quantiques. Ces ordinateurs se trouvent également dans des environnements sous vide extrêmement froids, tout comme les miroirs du télescope Einstein. Nous développons donc un acier utilisable pour plusieurs applications. Nous sommes très avancés. Lorsque la décision sera prise quant au lieu d’implantation et que l’appel d’offres commencera, nous serons prêts. Nous pouvons fournir cet acier, c’est certain. »

Dérouler une spirale

Non seulement la composition et les propriétés sont cruciales, ajoute Patrick Toussaint. « Notre plan est de produire, à partir de bobines d’acier, des tubes en forme de spirale d’une longueur de 500 mètres. Ceux-ci sont transportés vers le chantier, puis déroulés et installés sous terre à l’aide d’une machine spéciale développée par l’un des partenaires, Werkhuizen Hengelhoef à Genk. Les avantages sont énormes. Une telle bobine tient sur un seul camion et il ne faut que vingt soudures par tube. Avec la méthode traditionnelle, il faudrait une soudure tous les dix mètres, soit cent par tube et mille deux cents pour l’ensemble du projet. Notre approche commune permet d’économiser des coûts et du temps, et elle est plus durable. »

Aperam fait partie pour cela du consortium Beampipes4ET, qui comprend, outre Werkhuizen Hengelhoef et SBE à Eijsden (Pays-Bas), la RWTH d’Aix-la-Chapelle ainsi que les universités d’Anvers et de Hasselt. L’objectif est notamment de développer une technologie du vide pour le réseau de tubes souterrains du télescope Einstein.

Réutilisation de la ferraille

En matière de durabilité : Aperam Genk produit son acier inoxydable à l’aide de fours électriques à arc. Alimentés par 55 000 panneaux solaires et une éolienne. « Suffisant pour une grande partie de nos processus », affirme fièrement Jimmy De Wilde, « et cela nous permet de n’émettre presque plus de CO₂, notamment parce que nous travaillons principalement à partir de ferraille. Il est donc possible de rendre l’industrie plus durable, mais cela nécessite des investissements que seule une maison mère solide comme Aperam peut se permettre. Une bonne décision, je pense, au vu des évolutions du marché de l’énergie. »

Non seulement les processus industriels d’Aperam sont durables, mais aussi les matières premières utilisées. Alors que, il n’y a pas si longtemps, les bobines d’acier inoxydable arrivaient encore des États-Unis par bateau via le canal Albert, aujourd’hui seule la ferraille est utilisée. « De l’acier et du fer usagés provenant de toute l’Europe », précise Patrick Toussaint, qui a auparavant participé à la construction de l’accélérateur de particules du CERN. « Nous les faisons fondre ici pour en faire de l’inox de haute qualité, puis nous les laminons et les découpons en nouveaux semi-produits pour des centaines de clients en Europe. Et peut-être bientôt pour la construction du télescope Einstein. »

Des dizaines d’entreprises

Jimmy De Wilde acquiesce. « Et ainsi, presque chaque Limbourgeois pourra dire qu’il a eu un jour une pièce du télescope chez lui. Sous forme de réfrigérateur, de voiture, de congélateur ou autre. Car nous recyclons aussi la ferraille de cette région. Quoi de plus beau que de l’utiliser pour explorer l’origine de l’univers, de notre existence ? Bien sûr, ce serait fantastique que le télescope soit construit dans cette région. Mais si cela ne devait pas arriver, tous les efforts n’auront pas été vains. Le réseau autour du projet ne cesse de s’agrandir. Nous développons des connaissances et des compétences, des dizaines d’entreprises y participent. Le télescope a déjà une valeur inestimable. »

Aperam Genk
Aperam Genk fait partie d’un producteur d’acier international présent dans seize pays, avec un chiffre d’affaires en 2025 de près de 6,5 milliards d’euros et des clients dans 40 pays.