Le potentiel transformationnel du non

Des barres d'armature en polymère renforcé de fibre de verre (GFRP) ont été utilisées dans la construction du canal d'atténuation des inondations de 14,2 milles de long d'Aramco à Jazan, en Arabie saoudite. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Saudi Aramco

Partout dans le monde, chercheurs et scientifiques des matériaux cherchent des réponses à une question clé : comment améliorer la performance environnementale de grandes industries comme la construction, tout en maintenant la compétitivité ? Il est clair que, pour soutenir les objectifs internationaux de durabilité, de nouvelles approches sont nécessaires - de l'énergie que nous utilisons aux bâtiments que nous construisons, mais toute solution doit être réaliste si elle veut avoir une chance de réussir. C'est la pensée qui sous-tend les travaux révolutionnaires actuellement menés dans le domaine de la science des matériaux. Tout au long de l'histoire, la capacité de l'humanité à travailler avec et à créer de nouveaux matériaux a été le moteur du progrès social. Aujourd'hui, de nouvelles avancées dans les matériaux pétrochimiques ont le potentiel de transformer davantage le paysage des opérations d'infrastructure. Dans les nouveaux projets de construction, plus de 50 % des émissions seraient associées aux activités de construction, selon le Forum économique mondial. Le Conseil mondial des entreprises pour le développement durable (WBCSD) affirme que les émissions de construction doivent être réduites de moitié d'ici 2030 et nulles nettes d'ici 2050 pour atteindre les objectifs de l'Accord de Paris sur le climat de 2015. L'un des moyens potentiels de relever ce défi consiste à utiliser des matériaux à faible émission de carbone dans le processus de construction. C'est pourquoi Aramco poursuit des partenariats avec des acteurs clés, notamment aux États-Unis et en Chine, dans le but de soutenir le développement et le déploiement de matériaux non métalliques innovants. matériaux de construction, qui pourraient avoir un impact environnemental moindre que les matériaux conventionnels. Les centres d'excellence et d'innovation non métalliques affiliés à Aramco, NEX-USA et NEXCEL-China, s'efforcent de faire progresser l'utilisation de matériaux non métalliques dans le secteur de la construction. Comme leur nom l'indique, les matériaux non métalliques comprennent les matériaux, qu'ils soient synthétiques ou naturels, qui ne contiennent pas de métal. Chez Aramco, nous nous concentrons sur les matériaux fabriqués à partir d'hydrocarbures qui, pour le secteur de la construction, sont durables, ne se corrodent pas et présentent un excellent rapport résistance/poids. Ils offrent des propriétés d'isolation et d'insonorisation mais, ce qui est peut-être plus important encore, le processus de fabrication émet moins d'émissions que les matériaux de construction conventionnels, tels que l'acier et le béton. L'Information Technology and Innovation Foundation a découvert que la chaîne de valeur du polychlorure de vinyle (PVC) - un matériau plastique utilisé dans la construction, l'automobile, les produits médicaux et d'autres secteurs - pourrait réduire les émissions de CO2 de 80% à 90% aux États-Unis d'ici 2050 , avec un soutien politique approprié et l'utilisation des nouvelles technologies. Nous pensons qu'une approche similaire devrait être explorée et mise en œuvre dans toutes les chaînes de valeur d'autres produits non métalliques. Démontrant les possibilités, des barres d'armature en polymère renforcé de fibres de verre (GFRP) ont été utilisées dans la construction du canal d'atténuation des inondations de 14,2 milles de long d'Aramco à Jazan, en Arabie saoudite - le plus grand projet de barres d'armature en GFRP au monde. Le potentiel s'étend au-delà de la construction. Ces dernières années, les industries pétrolières et gazières ont utilisé des matériaux non métalliques à diverses fins, notamment dans les pipelines en amont. Le propre réseau de pipelines et de canalisations d'Aramco comprend désormais plus de 7 456 miles de tuyaux non métalliques, y compris des tuyaux thermoplastiques renforcés (RTP) et des tuyaux en résine thermodurcissable renforcée (RTR), que nous utilisons pour transporter l'eau, le pétrole et le gaz. À l'avenir, ils pourraient potentiellement être utilisés pour transporter de l'hydrogène. Non seulement les pipelines RTP et RTR sont moins intensifs en carbone que l'acier, mais ils résistent à la corrosion, ce qui coûte à l'économie mondiale environ 2,5 billions de dollars par an. C'est beaucoup plus rapide à poser que l'acier ; réduit les risques de fuite ; et est plus facile à entretenir. La conduite d'écoulement RTP de Khurais, un travail qui aurait pris 70 jours avec un pipeline en acier, a été achevée en moins de deux jours. Si l'on considère le coût total de possession sur une période de 20 ans, la tuyauterie RTP est trois fois plus rentable que l'acier au carbone (NPV). Nous ne sommes pas les seuls à identifier les avantages et, grâce à nos collaborations, nous voulons accélérer le rythme du changement, tant dans le déploiement que dans la recherche. Mais pour qu'un nouveau produit soit adopté par les entreprises, il doit d'abord gagner en confiance et répondre à des attentes élevées. C'est pourquoi l'Association internationale des producteurs de pétrole et de gaz (IOGP) a formé un réseau non métallique, qui comprend Aramco, pour soutenir l'élaboration de normes, de lignes directrices et effectuer des analyses comparatives entre les opérateurs énergétiques.Débloquer de nouveaux marchés Libérer les opportunités de croissance des non-métalliques, qui ont une grande variété d'applications potentielles dans le monde entier, fait partie des ambitions à long terme du réseau. Comme les matériaux polymères avancés non métalliques offrent plusieurs avantages par rapport aux matériaux métalliques, leur potentiel va au-delà des secteurs du pétrole et du gaz et de la construction. En fait, nous prévoyons que la demande des secteurs de l'emballage, de l'automobile et des énergies renouvelables augmentera considérablement. Par exemple, si le coût de la fibre de carbone - le matériau utilisé pour tout construire, des voitures de Formule 1 aux clubs de golf - peut être réduit, cela pourrait déclencher un changement global. Incroyablement légère mais résistante, la fibre de carbone pourrait convenir à un large éventail d'applications commerciales, des tuyaux composites dans les environnements difficiles aux pales d'éoliennes. Nous encourageons donc les entreprises mondiales à adopter une approche progressive, alors que nous nous efforçons de libérer le potentiel de ce domaine passionnant de la science des matériaux.

Khalid Al Qahtani est ingénieur en chef et président du conseil d'administration de l'innovation d'entreprise, Saudi Aramco

Khalid Y. Al Qahtani est ingénieur en chef chez Saudi Aramco. Il a rejoint l'entreprise en 1999. Au cours de sa carrière, il a occupé plusieurs postes de direction, dans les métiers de l'amont, de l'aval et des services techniques.