Le vélo, un produit industriel comme un autre (par Nicolas Casaux)

En cou­ver­ture : une usine Dahon en Chine.

S’il y a bien un pro­duit asso­cié à l’écologie, aujourd’hui, c’est le vélo. Sur la cou­ver­ture de sa der­nière série docu­men­taire (pro­duite par Arte, Akuo, Ushuaïa TV, le fonds d’investissement Miro­va, entre autres), Cyril Dion fait du vélo. En fait, dans tous ses films docu­men­taires, Cyril Dion fait du vélo. Bon Pote nous dit qu’aller au bou­lot en vélo sau­ve­ra le monde. Anne Hidal­go fait du vélo. En 2019, lors d’une opé­ra­tion pho­to, Gre­ta Thun­berg a fait un tour de vélo avec Arnold Schwar­ze­neg­ger. Etc. Le vélo, c’est écolo.

Et pour­tant non. Le vélo est un pur pro­duit de l’ère indus­trielle. Comme l’a noté le cher­cheur au CNRS Phi­lippe Gabo­riau : « Machine de loi­sir, moyen de trans­port, ins­tru­ment de sport, le vélo, inven­té au début du XIXe siècle, se pré­sente comme un ori­gi­nal objet his­to­rique, un témoin pri­vi­lé­gié qui per­met d’ob­ser­ver les trans­for­ma­tions cultu­relles de la France au cours des deux der­niers siècles. » Le vélo­ci­pède, « che­val méca­nique et pro­gres­siste », « puise ses valeurs dans l’u­ni­vers sépa­ré de “la classe de loi­sir”. Il est lié aux consom­ma­tions excé­den­taires d’argent et de temps (loi­sirs, sports, tou­risme), au rêve d’âge d’or indus­triel de la bour­geoi­sie ». Ini­tia­le­ment, son « prix très éle­vé le rend inac­ces­sible pour les milieux popu­laires^[1] ».

La démo­cra­ti­sa­tion du vélo, c’est-à-dire le début de sa pro­duc­tion en masse, indus­trielle, com­mence à la fin du XIXe siècle. Mais c’est sur­tout au cours du XXe siècle que « la bicy­clette, pro­duit indus­triel type, va deve­nir acces­sible à ceux qui la pro­duisent^[2] ». En 1818–1819, la France compte 500 vélos ; de 5 à 6 000 en 1869 ; 50 000 en 1890 ; 300 000 en 1895 ; 980 000 en 1900 ; 2 240 000 en 1907 ; 3 000 000 en 1911 ; 3 550 000 en 1914 ; de 8 000 000 à 10 000 000 de 1928 à 1939 ; 9 200 000 en 1969 ; 15 000 000 en 1979 ; 17 000 000 en 1987.

« Pro­duit indus­triel type » parce que la fabri­ca­tion du vélo requiert de nom­breux outils, de nom­breuses machines-outils, de nom­breux maté­riaux (acier, caou­tchouc, alu­mi­nium, bronze, etc.), des usines, de nom­breux savoir-faire, une impor­tante divi­sion et une impor­tante spé­cia­li­sa­tion du tra­vail. Et les hié­rar­chies que ça implique.

Comme l’explique Paul Sme­thurst, pro­fes­seur à l’université d’Hong Kong, le vélo « n’au­rait pas pu connaître un tel suc­cès sans les inves­tis­seurs en capi­tal-risque, sans les usines modernes qui ont per­mis d’assembler des com­po­sants pro­duits en masse à par­tir de sources mul­tiples, et sans les com­pé­tences spé­cia­li­sées des ingé­nieurs et des tra­vailleurs sur les chaînes de pro­duc­tion. Ce sys­tème de pro­duc­tion s’est éga­le­ment appuyé sur le déve­lop­pe­ment de maté­riaux par­ti­cu­liers, notam­ment l’a­cier de qua­li­té supé­rieure pour les roues, les cadres, les chaînes et les rou­le­ments à billes, et le caou­tchouc pour les pneus^[3]. »

Le déve­lop­pe­ment rapide du vélo coïn­cide avec l’avènement de la « socié­té de consommation » :

« En 1870, un com­plexe indus­triel émergent a four­ni les moyens tech­no­lo­giques de pro­duire des bicy­clettes en masse pour la pre­mière fois, ce qui a per­mis la fabri­ca­tion d’une bicy­clette abor­dable pour une masse cri­tique de consommateurs.

La fai­sa­bi­li­té tech­nique et l’ac­cep­ta­tion par les uti­li­sa­teurs des vélo­ci­pèdes à pédales avaient déjà été prou­vées en France entre 1867 et 1869, en dépit des pro­blèmes de coût et de confort. Une culture de la bicy­clette s’é­tait éta­blie par le biais du sport et des démons­tra­tions publiques d’u­ti­li­sa­tion récréa­tive qui, si elle n’é­tait pas géné­ra­li­sée, était cer­tai­ne­ment plus inclu­sive que toute autre culture liée au che­val de loi­sir. Le vélo­ci­pède a éga­le­ment lan­cé le déve­lop­pe­ment tech­nique conti­nu de la bicy­clette, dont la fabri­ca­tion est désor­mais lar­ge­ment sti­mu­lée par les capa­ci­tés du com­plexe indus­triel moderne. D’autres condi­tions ont favo­ri­sé le déve­lop­pe­ment de la bicy­clette, notam­ment les chan­ge­ments maté­riels appor­tés à l’en­vi­ron­ne­ment par l’in­dus­tria­li­sa­tion, tels que la néces­si­té pour les tra­vailleurs de se rendre à l’u­sine et l’ex­pan­sion rapide des villes. Les fac­teurs cultu­rels sou­te­nant la demande de bicy­clettes com­pre­naient la pro­mo­tion du sport et des loi­sirs par la publi­ci­té et le mar­ke­ting, eux-mêmes sous-pro­duits de la consom­ma­tion de masse dans une socié­té indus­tria­li­sée^[4]. »

Et grâce au vélo, on a fait des bagnoles :

« Avant même que le prix du latex ne soit ren­du plus abor­dable, de nou­veaux usages furent ima­gi­nés, d’abord pour les vélos, ouvrant la voie à ce qui sera le prin­ci­pal mar­ché de l’histoire de la culture de l’automobile. En 1887, à Bel­fast, le vété­ri­naire irlan­dais John Boyd Dun­lop ima­gine un tube souple gon­flé pour rem­pla­cer les pneus pleins. Un après-midi d’hi­ver de 1887, il rentre chez lui à pied et entend un bruit de fer­raille sur la route : c’est le tri­cycle de son fils. Dun­lop y réflé­chit pen­dant plu­sieurs semaines, puis il démonte le tri­cycle de son fils, en retire les roues arrière, arrache leur mince seg­ment de caou­tchouc et rem­place l’é­troite gorge qui le main­te­nait en place par une large jante en bois d’orme.

Puis il fixe sur cette jante, avec de la colle spé­ciale à caou­tchouc, une “chambre” de caou­tchouc souple qu’il enferme dans une enve­loppe de toile de coton, et il gonfle cette chambre à l’aide d’une pompe de bal­lon de foot­ball. Les pre­miers essais ont lieu sur un che­min de cam­pagne, la nuit du 28 février 1888. Le 23 juillet 1888, il dépose un bre­vet qui per­met­tra d’u­ti­li­ser le caou­tchouc pour la fabri­ca­tion de pneu­ma­tiques. Dès 1889, des pneus sont uti­li­sés en com­pé­ti­tion cycliste, avec 4 vic­toires consé­cu­tives de William Hume, rem­por­tées sur sa bicy­clette équi­pée de pneu­ma­tiques Dun­lop, lors des jeux spor­tifs de Queens College.

Quatre ans après, en 1892, les frères Miche­lin (André et Édouard Miche­lin) pré­sentent les pre­miers pneus démon­tables pour vélos et autos. En 1895, la pre­mière voi­ture équi­pée de pneu­ma­tique démon­table avec chambre à air est pré­sen­tée au public. Jus­qu’à cette date, les pneus étaient pleins. L’al­liance entre l’au­to­mo­bile et le pneu­ma­tique ne se démen­tit dès lors jamais, au point qu’au cours du XXe siècle, nom­breuses furent les recherches ayant pour but de mettre au point des ersatz ou sub­sti­tuts syn­thé­tiques^[5]. »

Le déve­lop­pe­ment du vélo et plus pré­ci­sé­ment de sa pneu­ma­tique a encou­ra­gé le colo­nia­lisme et la défo­res­ta­tion en Ama­zo­nie. La décou­verte de la vul­ca­ni­sa­tion et de la chambre à air dans les années 1850 engendre une « fièvre du caou­tchouc » en Ama­zo­nie, et donc dans des pays comme le Bré­sil, la Boli­vie, le Pérou, la Colom­bie et l’Équateur. À la fin du XIXe siècle, le caou­tchouc devient « l’or blanc » de l’ère indus­trielle. Une den­rée pri­sée, « que récoltent des mil­liers d’indigènes d’Amazonie exploi­tés par des hommes d’affaires sans scru­pule^[6] ».

Et pas seule­ment en Ama­zo­nie. Les États colo­niaux (Royaume-Uni, France, Hol­lande, Bel­gique, etc.) vont aus­si créer des plan­ta­tions d’hévéa en Asie (Malai­sie, Thaï­lande, Indo­né­sie, etc.) et en Afrique (Gha­na, Congo, Cen­tra­frique, etc.).

« En Cen­tra­frique, les colo­ni­sa­teurs fran­çais ont après les étapes de la paci­fi­ca­tion du ter­ri­toire impo­sé un régime de colo­nie d’exploitation confié à des com­pa­gnies conces­sion­naires qui intro­duisent le por­tage et l’exploitation caou­tchou­tière, pour béné­fi­cier de la hausse des cours, grâce à l’a­bon­dance des pré­ci­pi­ta­tions (de 1500 à 1800 mil­li­mètres par an en moyenne) et à une sai­son sèche courte et pas trop sévère, mais en fai­sant bais­ser les pro­duc­tions agri­coles tra­di­tion­nelles des popu­la­tions ouban­guiennes^[7]. »

Et puis il fau­drait exa­mi­ner les effets de la pro­duc­tion en masse des vélos sur les extrac­tions minières. D’où venaient — d’où viennent — les métaux. Qu’impliquait — qu’implique — leur trai­te­ment. Et ain­si de suite. Quoi qu’il en soit, le vélo n’a jamais rien eu de véri­ta­ble­ment éco­lo­gique. Et la pro­duc­tion des vélos modernes est encore plus com­plexe que celle des tout pre­miers vélos :

« En rai­son des coûts moins éle­vés des matières pre­mières et de la main-d’œuvre, l’A­sie est deve­nue le centre de la pro­duc­tion mon­diale de vélos. Tan­dis que les États-Unis ne pro­duisent qu’un demi-mil­lion de vélos par an (0,5 % de la pro­duc­tion mon­diale), la Chine, l’Inde et Taï­wan sont les trois pre­miers pro­duc­teurs de vélos et de pièces déta­chées, ce qui témoigne d’une indus­trie com­plexe et frag­men­tée d’une por­tée véri­ta­ble­ment mon­diale. Un vélo construit à par­tir de pièces fabri­quées à Taï­wan peut être assem­blé en Europe, puis expé­dié vers des des­ti­na­tions aus­si éloi­gnées que les États-Unis, l’A­frique du Sud ou le Brésil.

“C’est un monde très inté­gré”, explique Will But­ler-Adams, direc­teur géné­ral de Bromp­ton Bicycle, un fabri­cant bri­tan­nique de vélos, situé à Brent­ford dans le Grand Londres. “Nous dépen­dons tou­jours d’une chaîne d’ap­pro­vi­sion­ne­ment mon­diale diver­si­fiée : les jantes viennent de Bel­gique, le titane de Chine, le métal de Taï­wan, les engre­nages de moyeu d’A­mé­rique. Nous ache­tons des matières pre­mières sur un mar­ché et les reven­dons sur ce même mar­ché.”^[8] »

En bref, à défaut d’écologie, le vélo est un bon sym­bole du capi­ta­lisme indus­triel mondialisé.

Le choix du vélo comme sym­bole en dit long sur la nature de l’écologisme domi­nant — celui de Dion, de YAB, de Nico­las Hulot, du gou­ver­ne­ment, des COP, de France Culture, etc.

Née avec l’essor du capi­ta­lisme indus­triel, la pro­duc­tion de vélos dis­pa­raî­trait sans lui.

Nous sommes à ce point décon­nec­tés du réel que nous n’avons aucune idée du genre de tech­no­lo­gies que pour­raient pro­duire des socié­tés réel­le­ment éco­lo­giques et réel­le­ment démocratiques.

En guise de sym­bole de l’é­co­lo­gie, c’est plu­tôt le panier en osier, ou quelque tech­no­lo­gie du même registre, qu’il aurait fal­lu choisir.

À pro­pos de la pro­duc­tion des vélos contem­po­rains, Will Jones, ancien géo­logue minier, a publié un article inté­res­sant en mars 2022 sur le site Cyclin­gnews. En voi­ci une tra­duc­tion, sui­vie d’un commentaire.

Com­ment trans­for­mer un mine­rai de fer ou un réser­voir de pro­duits pétro­chi­miques en un vélo ?

Avant de rejoindre Cyclin­gnews, j’ai sui­vi une for­ma­tion de géo­logue minier. Pen­dant une dizaine d’an­nées, j’ai tra­vaillé pour des entre­prises dont l’ob­jec­tif était de trou­ver de nou­velles res­sources natu­relles et de les extraire du sol. Une chose m’a vrai­ment frap­pé : en géné­ral, il y a une énorme décon­nexion entre le consom­ma­teur et la pro­duc­tion des biens qu’il consomme.

Qu’il s’a­gisse des mine­rais rares conte­nus dans chaque smart­phone ou du pla­tine conte­nu dans chaque conver­tis­seur cata­ly­tique, l’idée semble être que tous ces pro­duits sont fabri­qués « dans une usine ». Il semble en aller de même pour les vélos. On voit des cyclistes fiers, à juste titre, de l’au­to­col­lant appo­sé sur leur tube de selle, qui déclare que le vélo est « Fabri­qué en Angle­terre » ou « Fabri­qué aux États-Unis. », mais qu’est-ce que cela signi­fie vrai­ment ? Où les vélos sont-ils « fabriqués » ?

Il existe un dic­ton dans l’in­dus­trie minière : « Si vous ne pou­vez pas le culti­ver ou l’at­tra­per, vous devez l’excaver ». Une phrase simple, mais vraie. Chaque vélo, qu’il soit en car­bone, en acier, en alu­mi­nium ou en titane, com­mence sa vie en tant que matière pre­mière dans la croûte ter­restre. Avant que les meilleurs vélos de route ne par­viennent à l’a­te­lier, ils ont subi un grand nombre de pro­ces­sus pour deve­nir quelque chose qu’un fabri­cant de vélos peut trans­for­mer en pro­duit fini.

Si j’aborde, inévi­ta­ble­ment, la ques­tion de la dura­bi­li­té (sus­tai­na­bi­li­ty), il ne s’agit pas de l’ob­jec­tif de l’ar­ticle, prin­ci­pa­le­ment pour des rai­sons de conci­sion. J’es­père plu­tôt don­ner un aper­çu de la pro­duc­tion à grande échelle.

Une note sur l’échelle

Pour beau­coup d’entre nous, les vélos repré­sentent une part impor­tante de notre vie. Ils absorbent notre reve­nu dis­po­nible et occupent nos rêves. Ils sont impor­tants pour nous, mais dans le grand ordre des choses, au regard de la tota­li­té de l’industrie manu­fac­tu­rière, la pro­por­tion de maté­riaux uti­li­sés par l’in­dus­trie du vélo est très faible.

La quan­ti­té de mine­rai de fer qui abou­tit à des tubes à haute résis­tance et à triple embout est presque insi­gni­fiante au regard de celle uti­li­sée par l’in­dus­trie de la construc­tion. Le volume de pétrole uti­li­sé pour la pro­duc­tion de car­bone pré-impré­gné pour les vélos est pra­ti­que­ment en com­pa­rai­son de celui uti­li­sé pour les car­bu­rants ou les plas­tiques. L’a­lu­mi­nium est uti­li­sé dans tous les domaines, de la construc­tion aéro­nau­tique aux cafe­tières, et là encore, la pro­duc­tion de bicy­clettes ne repré­sente qu’une faible pro­por­tion de l’en­semble. L’u­ti­li­sa­tion du titane est lar­ge­ment infé­rieure à celle de l’a­cier, mais les vélos en titane sont éga­le­ment pro­duites en quan­ti­tés bien infé­rieures à celles de leurs autres frères et sœurs métalliques.

Si ce que vous lisez ci-des­sous peut vous aider à faire des achats en connais­sance de cause, n’ou­bliez pas que la pro­duc­tion de vélos en tant qu’in­dus­trie a un impact beau­coup plus faible que beau­coup d’autres, et qu’elle offre des options de trans­port vertes et des moyens de mobi­li­té pour des mil­lions de per­sonnes. Il s’a­git tou­te­fois d’un sec­teur où vous pou­vez faci­le­ment voter avec votre por­te­feuille, et chaque petit geste compte si votre objec­tif est un ave­nir plus durable.

Comment sont fabriqués les vélos en acier ?

Nous com­men­ce­rons par expli­quer com­ment sont fabri­qués les meilleurs vélos de route en acier, car il s’a­git d’un bon point de départ pour l’en­semble du sec­teur. L’a­cier repré­sente 95 % de l’u­ti­li­sa­tion annuelle de métaux dans le monde, et étant don­né que le taux de car­bone dans l’a­cier est de l’ordre de quelques pour cent au maxi­mum, nous pou­vons uti­li­ser le fer et l’a­cier comme syno­nymes lorsque nous par­lons en termes glo­baux. En 2015, plus de deux mil­liards de tonnes de mine­rai de fer ont été extraites de la terre, ce qui équi­vaut au poids de deux mil­lions de porte-avions sor­tis de terre chaque année.

Le plus grand pro­duc­teur de mine­rai de fer est l’Aus­tra­lie, sui­vie du Bré­sil et de la Chine. L’a­cier de votre cadre inoxy­dable per­son­na­li­sé ou du vieux vélo de mon­tagne de votre mère a com­men­cé sa vie sous la forme d’un caillou fer­reux, plus que pro­ba­ble­ment dans l’out­back aus­tra­lien. Il a été extrait du sol dans une des plus grandes mines du monde et pla­cé dans un train de 2,5 km de long pour un voyage à tra­vers le désert jus­qu’à une fon­de­rie sur la côte.

Comme vous pou­vez l’i­ma­gi­ner, l’ex­ploi­ta­tion minière est rela­ti­ve­ment gour­mande en éner­gie. L’in­dus­trie minière consomme envi­ron 10 % de l’éner­gie mon­diale. Étant don­né la manière dont l’énergie y est uti­li­sée, 4 % de toute l’éner­gie pro­duite dans le monde est consa­crée au concas­sage de roches. Une fois le mine­rai extrait du sol, il faut le trans­for­mer en métal. Ce pro­ces­sus, appe­lé fusion dans le cas de la plu­part des métaux, y com­pris l’a­cier, consiste à chauf­fer le mine­rai ou le concen­tré métal­lique (une poudre rela­ti­ve­ment riche en métaux, plus que la roche dont elle pro­vient) jusqu’à ce que ses liai­sons chi­miques se brisent, ce qui, dans notre cas, sépare le fer des déchets, appe­lés sco­ries. Ce pro­ces­sus n’a pra­ti­que­ment pas chan­gé depuis l’âge du fer, mais il a été consi­dé­ra­ble­ment inten­si­fié. L’a­jout de car­bone, à ce stade, per­met de pro­duire de l’a­cier. D’autres métaux tels que le molyb­dène sont ajou­tés pour créer des alliages spé­ci­fiques. Pour fondre suf­fi­sam­ment d’a­cier en vue de pro­duire un seul cadre de vélo de 1,5 kg, il faut la même quan­ti­té d’éner­gie qu’un ménage bri­tan­nique stan­dard uti­lise en une journée.

Ces temps-ci, les consom­ma­teurs aiment pou­voir remon­ter à la source de leurs pro­duits de consom­ma­tion, mais dans le cas de l’a­cier et d’autres métaux, ce n’est pas vrai­ment pos­sible. Les fon­de­ries pré­lèvent le mine­rai dans des mines situées sur le ter­ri­toire natio­nal ou à l’é­tran­ger, en fonc­tion des situa­tions et de la pro­duc­tion mon­diale. Une fois que le mine­rai est pas­sé dans le creu­set, il n’y a aucun moyen de savoir d’où vient quoi.

Nous l’a­cier main­te­nant. Fabri­quons des vélos ! Hélas, pas encore. Les matières pre­mières ont déjà poten­tiel­le­ment par­cou­ru des cen­taines ou des mil­liers de kilo­mètres jus­qu’à la fon­de­rie pour être trans­for­mées en acier, mais les fon­de­ries, si elles pro­duisent des pro­duits, ont ten­dance à ne fabri­quer que des pro­duits de grande taille — par exemple des poutres et des voies fer­rées. Autre­ment, elles vendent leur acier brut à des pro­duc­teurs secon­daires, ce qui impli­que­ra pro­ba­ble­ment un nou­veau tra­jet vers une usine où, pour les besoins de la pro­duc­tion de vélos, des tubes d’a­cier sans sou­dure sont fabriqués.

Ces tubes sans sou­dure en alliage spé­ci­fique hau­te­ment résis­tant sont ensuite expé­diés à un fabri­cant de tubes, tel que Rey­nolds à Bir­min­gham, au Royaume-Uni, où les choses com­mencent à prendre la forme d’un vélo. J’ai eu la chance de m’en­tre­te­nir avec Rey­nolds et de pas­ser en revue cer­tains points essentiels.

J’i­ma­gine que pour cer­tains d’entre vous, les infor­ma­tions ci-des­sus vous ont fait réa­li­ser des choses sur les res­sources mon­diales néces­saires à la fabri­ca­tion d’un métal, mais mon entre­tien avec Rey­nolds m’a don­né quelques rai­sons d’être opti­miste. Le prin­ci­pal ensei­gne­ment de notre conver­sa­tion c’est que, l’âge du fer ayant débu­té en 1200 av. J.-C., les connais­sances en matière de réal­liage de vieux métaux sont extrê­me­ment bien éta­blies. Ain­si, tous les tubes d’a­cier Rey­nolds de niveau 853 et plus (ceux dont les tubes bruts sont impor­tés d’Al­le­magne) sont consti­tués à 100 % de maté­riaux recy­clés. Les tubes infé­rieurs à 853 sont pro­duits à Taï­wan et en Chine, comme c’est pro­ba­ble­ment le cas pour l’en­semble de l’in­dus­trie, et sont majo­ri­tai­re­ment recy­clés. Les chiffres exacts sont dif­fi­ciles à quan­ti­fier, prin­ci­pa­le­ment en rai­son de la réti­cence de la Chine à par­ta­ger ses données.

Néan­moins, l’a­cier vierge doit être pro­duit à par­tir de matières pre­mières à un moment ou à un autre. Mais le fait qu’il puisse être recy­clé presque à l’in­fi­ni et qu’il le soit sont deux atouts impor­tants pour la pro­duc­tion de vélos.

Les tubes de calibre droit arrivent chez Rey­nolds et sont abou­tés aux pro­fils choi­sis avant d’être envoyés à un fabri­cant de cadres qui les assem­ble­ra en onglet et les sou­de­ra ou les bra­se­ra pour en faire un pro­duit fini. Si l’on ne tient pas compte du coût éner­gé­tique de la pro­duc­tion de l’a­cier brut, compte tenu de son sta­tut de maté­riau recy­clé (poten­tiel­le­ment), la majeure par­tie du coût éner­gé­tique pro­vient du transport.

[L’auteur ne semble pas tenir compte du fait que le recy­clage, outre qu’il implique toutes sortes de machines, consomme de l’énergie. Selon la plu­part des esti­ma­tions, le recy­clage de l’acier per­met une éco­no­mie d’énergie de 75%, maxi­mum, en com­pa­rai­son de la pro­duc­tion d’acier vierge. Le recy­clage n’est pas une for­mule magique.]

Pour obte­nir l’a­cier le plus éco­nome en éner­gie, il faut se tour­ner vers un jeu de tubes 853 — dont les matières pre­mières pro­viennent d’Al­le­magne — mon­té sur un vélo par un fabri­cant bri­tan­nique et ven­du dans une salle d’ex­po­si­tion du Royaume-Uni. À l’autre extré­mi­té du spectre, on pour­rait faci­le­ment ima­gi­ner un scé­na­rio dans lequel des matières pre­mières pro­ve­nant d’Ex­trême-Orient seraient trans­for­mées en tubes à Bir­min­gham, expé­diées à Taï­wan pour être trans­for­mées en cadre, avant d’être réex­pé­diées vers une salle d’ex­po­si­tion européenne.

Comment sont fabriqués les vélos en aluminium ?

Com­ment cela se com­pare-t-il à ce qui est néces­saire pour pro­duire les meilleurs vélos de route en aluminium ?

En termes indus­triels, l’a­lu­mi­nium se situe à mi-che­min entre la sim­pli­ci­té et l’é­chelle gar­gan­tuesque de la pro­duc­tion d’acier, d’un côté, et de l’autre l’ex­trême com­plexi­té de la pro­duc­tion de titane. Il s’agit de l’élé­ment métal­lique le plus répan­du dans la croûte ter­restre. Cepen­dant, cela ne signi­fie pas qu’il suf­fit de prendre une pelle et de creu­ser. Pour pro­duire de l’a­lu­mi­nium pur, il faut des gise­ments appe­lés bauxites. En gros, il s’agit de roches et de sols riches en oxyde d’a­lu­mi­nium. Ils se forment dans les envi­ron­ne­ments tro­pi­caux et sub­tro­pi­caux, où la cha­leur et l’hu­mi­di­té éli­minent chi­mi­que­ment les déchets miné­raux plus faibles et concentrent effi­ca­ce­ment l’a­lu­mi­nium dans l’en­vi­ron­ne­ment de manière naturelle.

L’a­van­tage sup­plé­men­taire de ce pro­ces­sus, c’est que les gise­ments se trouvent à la sur­face ou très près de la sur­face, ce qui rend leur exploi­ta­tion (rela­ti­ve­ment) facile. La Chine, sui­vie de près par l’Aus­tra­lie, est en tête de la pro­duc­tion mon­diale de bauxite.

Une fois la bauxite extraite du sol, elle doit être trans­for­mée en alu­mine avant d’être raf­fi­née en lin­gots uti­li­sables. Pour ce faire, on uti­lise le pro­cé­dé Bayer, qui consiste à dis­soudre la bauxite dans de la soude caus­tique à haute tem­pé­ra­ture, puis à la lais­ser refroi­dir. L’a­lu­mine (oxyde d’a­lu­mi­nium) reste en solu­tion plus long­temps que les déchets, qui se déposent au fond sous la forme d’une boue rouge. Cela per­met de sépa­rer l’a­lu­mine, puis de la chauf­fer pour éli­mi­ner toute l’eau res­tante dans la struc­ture chimique.

Alors l’a­lu­mine peut être trans­for­mée en alu­mi­nium pur par le pro­cé­dé de l’élec­tro­lyse, plu­tôt que par celui de la fusion. L’a­lu­mine est dis­soute dans de la cryo­lithe fon­due (un mélange sol­vant d’a­cide fluor­hy­drique, d’hy­droxyde d’a­lu­mi­nium et de bicar­bo­nate de soude) dans d’é­normes cuves revê­tues de gra­phite. Des tiges de gra­phite sont sus­pen­dues dans ces réser­voirs et un cou­rant constant, 1 000 fois supé­rieur à celui néces­saire pour démar­rer une voi­ture, passe dans le liquide. À la base de la cuve, char­gée néga­ti­ve­ment, les atomes d’a­lu­mi­nium dis­sous dans la cryo­lithe reçoivent des élec­trons pour pro­duire de l’a­lu­mi­nium liquide pur, qui peut être pré­le­vé par inter­mit­tence à l’aide d’un aspi­ra­teur géant. À l’in­verse, aux tiges posi­tives, des ions d’oxygène perdent des élec­trons et réagissent avec le gra­phite pour pro­duire du dioxyde de carbone.

Si vous vous dites : « Je parie que pom­per 400 000 ampères dans un réser­voir de liquide à 1 000 degrés consomme beau­coup d’éner­gie ! », vous avez rai­son. Pour pro­duire de l’a­lu­mi­nium à par­tir d’un mélange typique de 80 % de maté­riaux vierges et de 20 % de maté­riaux recy­clés, il faut une consom­ma­tion d’éner­gie 22 fois supé­rieure à celle de l’a­cier recy­clé. C’est pour­quoi les usines d’élec­tro­lyse sont géné­ra­le­ment situées à proxi­mi­té immé­diate d’une cen­trale élec­trique. Dans les pays où l’éner­gie est renou­ve­lable [« renou­ve­lable »], il peut s’a­gir d’une cen­trale hydro­élec­trique. En Chine, 93 % de la pro­duc­tion d’a­lu­mi­nium est assu­rée par des cen­trales élec­triques au charbon.

L’a­lu­mi­nium est facile à recy­cler et son pro­ces­sus fait l’ob­jet d’une indus­trie bien éta­blie. La pro­duc­tion d’a­lu­mi­nium pure­ment recy­clé implique, à toutes fins utiles, la même consom­ma­tion d’éner­gie que celle de l’a­cier recy­clé [d’après les sta­tis­tiques les plus cou­rantes, pas vrai­ment, le recy­clage de l’aluminium semble per­mettre une éco­no­mie d’énergie de 95 % en com­pa­rai­son de la pro­duc­tion d’aluminium vierge]. Sauf indi­ca­tion contraire, il est pro­bable que l’a­lu­mi­nium conte­nu dans un tube de bicy­clette don­né pro­vienne d’un mélange de maté­riaux vierges et recyclés.

Tout comme l’a­cier et le titane, l’a­lu­mi­nium brut est trans­for­mé en tubes à par­tir de matières pre­mières et sou­mis aux mêmes types de trans­port mon­diaux, avant d’être expé­dié aux fabri­cants de vélos. L’a­lu­mi­nium est géné­ra­le­ment façon­né par un pro­ces­sus d’hy­dro­for­mage, où de l’eau à très haute pres­sion est injec­tée à l’in­té­rieur du tube, pla­cé dans un moule, ce qui per­met de s’é­car­ter des sec­tions trans­ver­sales rondes tra­di­tion­nelles de l’a­cier et du titane.

Comment sont fabriqués les vélos en titane ?

Si de nom­breux cyclistes le consi­dèrent comme le plus exo­tique des maté­riaux uti­li­sés pour les vélos, le titane est le qua­trième élé­ment métal­lique struc­tu­rel le plus abon­dant dans la croûte ter­restre (der­rière le fer, le magné­sium et l’a­lu­mi­nium). Pour­quoi, alors, les tubes en titane sont-ils tel­le­ment plus chers que les tubes équi­va­lents en acier ou en aluminium ?

En com­pa­rai­son de la pro­duc­tion d’acier, qui requiert sim­ple­ment de faire fondre une roche fer­reuse et d’ajouter du char­bon, et de la pro­duc­tion d’aluminium, qui néces­site sim­ple­ment de plon­ger de l’oxyde d’a­lu­mi­nium dans un bain élec­tri­fié, l’ob­ten­tion d’un mor­ceau de titane uti­li­sable est très complexe.

L’ex­trac­tion de la matière pre­mière consiste à sépa­rer des grains de sable, heu­reu­se­ment dans le cadre d’un pro­ces­sus auto­ma­ti­sé. Le prin­ci­pal mine­rai, un oxyde de fer et de titane, se trouve dans les dépôts flu­viaux anciens et actuels, c’est-à-dire dans d’an­ciens lits de rivière assé­chés. Ces sables flu­viaux sont déver­sés dans un tobog­gan géant et, comme les grains riches en titane sont plus lourds que les grains de quartz, ils finissent par se sépa­rer en un seul flux qui peut être cana­li­sé en vue d’un trai­te­ment ulté­rieur approfondi.

Le fer conte­nu dans l’oxyde de fer et de titane est chi­mi­que­ment gênant et est d’a­bord éli­mi­né, soit en le chauf­fant à 1600 degrés Cel­sius avec un peu de char­bon de haute qua­li­té, soit en le dis­sol­vant avec de l’a­cide chlor­hy­drique bouillant pour lais­ser de l’oxyde de titane (TiO2). 95 % de ce TiO2 est uti­li­sé comme pig­ment blanc, mais les 5 % des­ti­nés à deve­nir un mor­ceau d’argent brillant doivent subir quelques étapes supplémentaires.

Les cinq pour cent res­tants subissent ce que l’on appelle le pro­cé­dé Kroll. Le mine­rai de titane est chauf­fé dans un four en pré­sence de chlore gazeux pour pro­duire du tétra­chlo­rure de titane gazeux, qui est ensuite refroi­di et conden­sé en un liquide, fami­liè­re­ment appe­lé Tickle en rai­son de sa for­mule chi­mique, TiCl4.

Étant don­né qu’il est impos­sible de fabri­quer un vélo à par­tir d’un liquide, ce Tickle est ensuite chauf­fé pen­dant quatre jours en pré­sence de magné­sium, ce qui amène le chlore à chan­ger d’al­lé­geance et à se lier au magné­sium, plus réac­tif, pour lais­ser place à du titane solide. Le réser­voir de pro­duits chi­miques incan­des­cent est ensuite vidé de tout son air pour créer un vide, ce qui per­met d’ex­traire le chlo­rure de magné­sium et de créer une éponge de titane pleine de trous.

Cette éponge est ensuite broyée en une poudre gros­sière avant d’être com­pac­tée en un bloc presque solide par une presse hydrau­lique géante. Elle peut enfin être fon­due en lin­gots et trans­for­mée en objets, prin­ci­pa­le­ment par l’in­dus­trie aérospatiale.

Comme vous pou­vez l’i­ma­gi­ner, ce pro­ces­sus est rela­ti­ve­ment gour­mand en éner­gie. Pour obte­nir du titane métal­lique à par­tir d’un mine­rai concen­tré, il faut 60 fois plus d’éner­gie que pour pro­duire le même poids d’a­cier à par­tir d’a­cier recy­clé. Bien que la com­pa­rai­son ne soit pas for­cé­ment appro­priée, l’a­cier dis­pose d’un réseau de recy­clage bien struc­tu­ré à l’é­chelle mon­diale, contrai­re­ment au titane.

Comme pour l’a­cier, la majo­ri­té du métal pro­duit ne se retrouve pas dans des vélos haut de gamme. La majeure par­tie est des­ti­née à des objets comme les avions : un Air­bus A380 néces­site 77 tonnes de titane. Si l’a­cier est faci­le­ment recy­clable, compte tenu de l’aug­men­ta­tion du coût de pro­duc­tion, l’in­dus­trie est beau­coup moins gas­pilleuse avec le titane. De nom­breuses pièces aéro­spa­tiales sont usi­nées à par­tir de lin­gots solides, et les copeaux sont col­lec­tés et refon­dus en métal. Rey­nolds, qui pro­duit éga­le­ment des ensembles de tubes en titane, nous a appris que 100 % de ses tubes en titane sont fabri­qués à par­tir de déchets aérospatiaux.

Si vous vous inté­res­sez à la source de votre titane, il est pro­bable qu’il ait com­men­cé sa vie en Chine, qui pro­duit plus du double du plus grand pro­duc­teur natio­nal sui­vant, l’A­frique du Sud. Natu­rel­le­ment, comme pour l’a­lu­mi­nium et l’a­cier, les matières pre­mières auront éga­le­ment pas­sé beau­coup de temps en tran­sit à tra­vers le monde.

Comment sont fabriqués les vélos en fibre de carbone ?

Les fibres de car­bone, qu’il s’a­gisse des fibres elles-mêmes ou des résines dans les­quelles elles sont inté­grées, sont des pro­duits de l’in­dus­trie pétro­chi­mique et, en tant que tels, dépendent de l’ex­trac­tion du pétrole. Après tout, le pétrole n’est rien d’autre que des chaînes de car­bone dans une soupe épaisse.

L’ex­trac­tion du pétrole est un peu plus connue du com­mun des mor­tels que les sub­ti­li­tés de l’in­dus­trie minière. Une plate-forme pétro­lière, qu’elle soit ter­restre ou mari­time, fore un réser­voir sou­ter­rain de pétrole et le pompe. Natu­rel­le­ment, les choses sont un peu plus com­pli­quées que cela, mais c’est tout ce qu’il est vrai­ment néces­saire de savoir du point de vue de l’ex­trac­tion des matériaux.

L’in­dus­trie pétro­lière est, dans une large mesure, res­pon­sable des maté­riaux dont nous dépen­dons dans notre vie quo­ti­dienne, depuis les plas­tiques de nos bou­teilles d’eau jus­qu’à l’hé­lium de nos bal­lons d’an­ni­ver­saire. La fabri­ca­tion d’un cadre en fibre de car­bone étant très com­plexe du point de vue de la chi­mie, j’es­saie­rai de géné­ra­li­ser autant que possible.

Les meilleurs vélos de route en car­bone, cadres et com­po­sants en fibre de car­bone, sont plus ou moins com­po­sés de deux élé­ments : les fibres elles-mêmes et la résine dans laquelle elles sont inté­grées. Toutes deux sont déri­vées du pétrole. Les fibres de car­bone com­mencent leur vie dans une cuve de pro­duits chi­miques (sol­vants, cata­lyse et élé­ments consti­tu­tifs d’une chaîne de poly­mères — les mono­mères). De la même manière que les fils de nylon, les fils de poly­mère sont filés à par­tir de ce liquide riche en mono­mères et éti­rés à l’é­pais­seur sou­hai­tée, avant d’être rin­cés pour éli­mi­ner tout résidu.

À ce stade, on peut dire qu’ils sont simi­laires au nylon. Ils sont solides et flexibles, mais ne sont pas très utiles pour fabri­quer un vélo. Pour trans­for­mer les fils de poly­mère plas­tique en car­bone, on les grille à haute tem­pé­ra­ture, soit dans une atmo­sphère non réac­tive, soit sous vide, et les atomes de poly­mère se « car­bo­nisent ». On obtient alors un long fil de car­bone, qui peut être soit tis­sé en une natte, soit posé paral­lè­le­ment à d’autres fibres dans ce que l’on appelle la fibre de car­bone unidirectionnelle.

Les résines dans les­quelles les fibres sont fixées sont éga­le­ment des déri­vés de l’in­dus­trie pétro­lière, mais les pro­ces­sus chi­miques impli­qués dans la pro­duc­tion d’é­poxy sont un peu plus com­plexes et beau­coup moins exci­tants. Sachez sim­ple­ment que l’en­semble d’un cadre en car­bone haut de gamme, les roues en car­bone et tout autre kit de fini­tion ont com­men­cé leur vie dans les pro­fon­deurs de la terre, sous la forme d’un ancien maré­cage en décomposition.

Les feuilles de fibres de car­bone tis­sées sont sou­vent impré­gnées de résine ther­mo­dur­cis­sable, dans ce que l’on appelle le car­bone pré­im­pré­gné. Elles sont pla­cées dans un moule dans des orien­ta­tions spé­ci­fiques afin d’ob­te­nir la résis­tance ou la flexi­bi­li­té sou­hai­tée par le fabri­cant. Une fois qu’un vélo entier a été pré­pa­ré, le moule est cuit et, à l’in­té­rieur, une ves­sie en caou­tchouc est gon­flée afin de pres­ser les fibres sur les bords. Une fois que la cuis­son a dur­ci les résines, un cadre com­plet ou quelque autre com­po­sant peut être reti­ré pour la finition.

L’in­dus­trie pétro­lière a par­fois, à juste titre, mau­vaise répu­ta­tion dans cer­tains milieux. Cepen­dant, le pour­cen­tage de pétrole qui entre dans la fabri­ca­tion des cadres de vélo est tel­le­ment infime que choi­sir d’é­vi­ter un cadre en car­bone en guise d’opposition aux com­bus­tibles fos­siles est mal­heu­reu­se­ment un geste un peu futile. Plus de quatre pis­cines olym­piques de pétrole sont pro­duites chaque minute, 24 heures sur 24, 365 jours par an. En sup­po­sant qu’un vélo de course com­plet contienne cinq kilo­grammes de fibre de car­bone, l’in­dus­trie pétro­lière pour­rait pro­duire 33 vélos com­plets chaque seconde.

Pour plai­san­ter, cer­tains pré­tendent que les vélos en car­bone sont en « plas­tique ». Il y a du vrai. Les cadres en acier, en alu­mi­nium et, avec un peu plus de dif­fi­cul­té, en titane peuvent être recy­clés pour pro­duire de nou­veaux vélos, de nou­velles poutres, canettes ou avions. La fibre de car­bone, en revanche, comme de nom­breux plas­tiques, est remar­qua­ble­ment résis­tante à la dégra­da­tion. Bien que l’éner­gie néces­saire à la pro­duc­tion d’un cadre en car­bone soit infé­rieure à celle des alter­na­tives métal­liques, il n’existe aucun moyen de recy­cler un cadre en car­bone et, à la fin de sa durée de vie, il est donc des­ti­né à finir ses jours dans une décharge, où il res­te­ra pen­dant des dizaines de mil­liers d’années.

Will Jones

***

Will Jones élude beau­coup de choses. En plus de l’acier, de l’aluminium, du titane ou de la fibre de car­bone, les vélos contem­po­rains com­prennent sou­vent d’autres maté­riaux, dont des mousses (pour les poi­gnées et le rem­bour­rage de la selle), du cuir (pour les poi­gnées et les selles), du caou­tchouc (prin­ci­pa­le­ment pour les pneus et les pla­quettes de frein), divers liquides (comme le liquide de frein, l’huile de sus­pen­sion et diverses graisses/lubrifiants), ou encore du magné­sium (par­fois dans les pédales et les fourches sus­pen­dues ; très rare­ment dans les cadres). La majo­ri­té du caou­tchouc uti­li­sé est syn­thé­tique : il s’agit d’un pro­duit dérive du pétrole ou du char­bon. Le caou­tchouc natu­rel, lui, est issu de plan­ta­tions d’hévéas (les prin­ci­paux pays pro­duc­teurs de caou­tchouc natu­rel sont l’Indonésie, la Thaï­lande, le Viet­nam et la Malai­sie). Quelles sont les impli­ca­tions éco­lo­giques et sociales de la pro­duc­tion de ces matériaux ?

Et jus­qu’i­ci, il n’a nul­le­ment été fait men­tion du vélo élec­trique, dont les impli­ca­tions sociales et éco­lo­giques sont, évi­dem­ment, bien pires.

Will Jones s’efforce, au début de son texte, de mini­mi­ser les impli­ca­tions éco­lo­giques de la fabri­ca­tion indus­trielle de vélos en la com­pa­rant à des indus­tries lar­ge­ment pires (la construc­tion, notam­ment). Il va même jusqu’à pré­tendre que la pro­duc­tion de vélos est une bonne chose (« des options de trans­port vertes »). Il s’agit d’une erreur de rai­son­ne­ment très pré­ju­di­ciable. Le vélo n’est pas une « option de trans­port verte », il consti­tue seule­ment un moindre mal en com­pa­rai­son de pire. Or, conce­voir des socié­tés véri­ta­ble­ment éco­lo­giques, sou­te­nables, ce n’est pas la même chose qu’essayer de réduire un peu notre empreinte éco­lo­gique indi­vi­duelle dans le cadre mor­ti­fère de la civi­li­sa­tion indus­trielle. D’autant que la pro­duc­tion de vélos ne s’oppose pas à la pro­duc­tion de toutes les autres mar­chan­dises — y com­pris des voi­tures, SUV, jets-pri­vés, etc. Elle s’y ajoute. Le capi­ta­lisme indus­triel mon­dia­li­sé peut tout à fait conti­nuer de rava­ger le monde en pro­dui­sant plein de vélos. C’est d’ailleurs cer­tai­ne­ment ce qu’il va se produire.

Si vous devez choi­sir entre ache­ter — ou uti­li­ser — un vélo ou une voi­ture, optez pour le vélo, c’est cer­tai­ne­ment mieux. Je ne dis pas le contraire. Mais ça ne change rien au fait qu’en tant qu’artefact dont la pro­duc­tion requiert de nom­breuses indus­tries et pro­ces­sus mon­dia­li­sés, dont la pro­duc­tion requiert une civi­li­sa­tion indus­trielle tout entière, le vélo n’a et n’aura jamais rien de réel­le­ment éco­lo­gique ou sou­te­nable. Selon toute pro­ba­bi­li­té, des socié­tés réel­le­ment éco­lo­giques et démo­cra­tiques seraient inca­pables de pro­duire des vélos.

Cela dit, si la civi­li­sa­tion indus­trielle est déman­te­lée — ou s’effondre — avant d’avoir ren­du la pla­nète entiè­re­ment inha­bi­table, les socié­tés qui lui suc­cè­de­ront pour­ront tou­jours se débrouiller pour réuti­li­ser, répa­rer les mil­liards de vélos et d’outils que la civi­li­sa­tion indus­trielle lais­se­ra der­rière elle.

Nico­las Casaux

1. Phi­lippe Gabo­riau, « Les trois âges du vélo en France », Ving­tième Siècle, revue d’his­toire, n°29, jan­vier-mars 1991. ↑
2. Ibid. ↑
3. Paul Sme­thurst, The Bicycle — Towards a Glo­bal His­to­ry, Pal­grave Mac­mil­lan, 2015. ↑
4. Ibid. ↑
5. « His­toire de la culture de l’hé­véa », Wiki­pé­dia. Article très inté­res­sant et très bien sour­cé. ↑
6. Jor­di Canal-Soler, « La fièvre du caou­tchouc ensan­glante l’Amazonie », revue His­toire & Civi­li­sa­tions, 3 décembre 2021. ↑
7. « His­toire de la culture de l’hé­véa », Wiki­pé­dia. ↑
8. BBC, « How is a Bicycle made ? », 2019. ↑

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