Le cuivre

Le cuivre est un matériau omniprésent dans le monde d’aujourd’hui. On le trouve par exemple dans les téléviseurs, les ordinateurs, les Smartphones, les iPods et les e-readers. Et les conduites d’eau, les câbles haute tension et les caténaires des chemins de fer sont aussi en cuivre. Mais le cuivre, qu’est-ce que c’est ? D’où vient-il ? Et pourquoi est-il tant convoité par les voleurs ? Wikismith vous emmène dans le merveilleux monde du cuivre.

Le cuivre est une matière que l’on trouve un peu partout dans la nature. La croûte terrestre renferme de grandes ressources de cuivre, comme le malachite et l’azurite. On extrait en particulier beaucoup de minerai de cuivre au Chili, au Pérou et aux Etats-Unis.

Histoire

Le mot cuivre vient du latin cuprum. Lui-même dérivé de aes cyprium, qui signifie minerai de Chypre. En effet, entre 3000 et 2300 av. J-C, c’est sur cette île grecque que le cuivre était extrait. Pourtant, on utilisait le cuivre bien avant cette période. D’après des fouilles effectuées dans le Nord de l’Iraq actuel, l’homme utilisait déjà le cuivre 8700 ans av. J-C. L’objet de cuivre le plus ancien que l’on connaisse date de 5000 av. J-C. Des méthodes d’extraction du cuivre ont été découvertes il y a plus de 7000 ans.

Alliages
Le cuivre pur est mou et flexible. Il y a 5000 ans, on découvrit qu’allié à un autre métal, le cuivre devenait plus solide et plus dur. Le cuivre associé à un autre métal est un alliage. Les deux alliages de cuivre les plus connus sont le bronze et le laiton. Le bronze est un mélange de cuivre et de 25% d’étain qui était utilisé autrefois pour la fabrication d’outils, d’armes, de vases et de bijoux. Aujourd’hui, on utilise le bronze dans la fabrication de sculptures, d’instruments de musique, d’hélices et d’autres objets devant résister à la corrosion. Le laiton est un mélange composé de cuivre et de 5 à 45% de zinc. Les Romains ont été les premiers à fabriquer des objets en laiton, comme des monnaies, des marmites et des bijoux.

Application
Environ 60 % de toute la production de cuivre est utilisée pour la fabrication de matériels de conduction dans les technologies de l’énergie et de la communication. Le fil de cuivre est transformé en fils et câbles monobrin ou multibrin utilisés sur les réseaux électriques à haute, moyenne et basse tension. Et également en fils de cuivre émaillés (isolés) pour les bobines, les moteurs électriques et les transformateurs. Certains alliages cuivre servent à fabriquer des fils utilisés comme éléments de contact dans des composants électriques et électroniques. Non seulement le cuivre est un excellent conducteur mais il résiste aussi à la corrosion dans l’air, dans l’humidité et dans l’eau de mer et de ce fait il convient bien pour la fabrication de la monnaie.

Prix
Le prix du cuivre est élevé et selon toute attente ne fera que grimper. Au début de 2011, le prix du cuivre atteignait déjà le record de 10.000 dollars la tonne. A l’heure actuelle, la demande en cuivre croît, en particulier de la part de la Chine. En raison de la baisse de la croissance économique, les réserves mondiales sont petites. Cela étant, la demande dépasse l’offre, d’où les hausses de prix attendues.

Cette augmentation de prix entraîne une augmentation des vols de cuivre. Ce sont surtout les lignes de chemin de fer et les pylônes à haute tension qui en font les frais. La police, le Ministère public, le gérant de l’infrastructure ferroviaire Prorail et le secteur de la métallurgie ont pris des mesures pour contrer ce phénomène. Parmi elles, des patrouilles en hélicoptères équipés de caméras à infrarouge au-dessus des lignes ferroviaires. Et on est en train de mettre en place une obligation d’enregistrement et d’identification pour les personnes qui veulent vendre du cuivre.

Le fil de cuivre
Le fil de cuivre est tiré à partir de gros blocs de cuivre. Le bloc de cuivre est d’abord laminé jusqu’à un diamètre plus petit et le fil est ensuite passé à travers des filières de plus en plus petites. Le fil de cuivre est enroulé sur une grosse bobine (rouleau) et est ainsi prêt à être utilisé pour d’autres opérations.

Le fil de cuivre est fabriqué avec du cuivre rouge et est utilisé pour transporter l’électricité entre sa source et l’utilisateur. La plupart des fils de cuivre ont une section circulaire, mais pour certaines utilisations une autre forme est nécessaire, par exemple un fil de section plate ou rectangulaire. Le fil est alors appelé profilé de cuivre. Certains fils de cuivre sont pourvus d’une couche d’émail isolante pour obtenir un conductivité encore meilleure.

Le fil de cuivre est disponible en épaisseurs de quelques dizaines de µm (micromètre) jusqu’à plusieurs centimètres. Plus le fil est épais, plus il supporte de courant. Si la quantité de courant est trop élevée, le fil peut surchauffer et fondre. Ce qui entraîne un court-circuit ou un incendie.

Le saviez-vous ?

  • Le cuivre est essentiel à la santé des humains.
  • On trouve du cuivre dans toutes sortes d’aliments, dans l’eau que nous buvons et dans l’air.
  • Le cuivre se retrouve dans l’air par la combustion des combustibles fossiles.
  • Pendant la dernière décennie, c’est surtout en Indonésie que la production de cuivre a augmenté.
  • Le sulfate de cuivre hydraté est utilisé comme pesticide dans l’agriculture, pour l’épuration de l’eau et comme pigment bleu dans la fabrication de l’encre.
  • Le dichlorure de cuivre est utilisé comme décapant.
  • Le cuivre est négocié sur diverses places boursières internationales, comme Londres, New York et Shanghai.
  • Dans la mythologie, le cuivre est souvent associé à la déesse Aphrodite en raison de sa belle brillance. 
  • Le fil de cuivre est aussi utilisé dans les vélos électriques et dans les voitures hybrides. 
  • La marque de vêtements G-star utilise notre fil de cuivre pour l’étiquetage de ses vêtements.
  • La fabrique de chocolat De Bonte Koe à Hillegersberg utilise notre fil de cuivre pour fermer ses boîtes.


Saviez-vous que le cuivre est le meilleur baromètre de l’économie ?

Le prix du cuivre nous en dit beaucoup sur la situation économique. En octobre 2011, le cuivre avait un prix plancher de 6.735 dollars la tonne. Début 2011, quand l’économie mondiale se portait encore bien, ce prix était de plus de 10.000 dollars. Bref, il y a une corrélation entre le cuivre et l’économie. Début 2012, le prix a de nouveau augmenté et était de plus de 8.200 dollars. Les chiffres de la croissance économique augmentent-ils avec le prix du cuivre ?

Fiche d’identité du cuivre
Chemical symbol Cu
Numéro atomique 29
Couleur rouge/jaune
Point de fusion 1083˚C
Point d’ébullition 2595˚C
Période de découverte Préhistoire
Sources Chalcopyrite, chalcocite, covellite, azurite, malachite et bornite.
Grands gisements Chili, Pérou et Etats-Unis
Grands producteurs Pérou
Grands utilisateurs Chine, Allemagne et Etats-Unis
Propriétés Flexible, malléable, très haute conductivité
Conduction de Electricité et chaleur
Grandes applications Fil de cuivre, électroaimants, monnaies, tubes à vide, fours micro-ondes, circuits électriques, instruments de musique et refroidisseurs pour processeurs.
Alliages Bronze et laiton

 

Durées de vie du fil de cuivre émaillé en fonction des températures

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* Durée de vie/température test DIN-EN 60172

Stockage du cuivre

Fin 2011, il y avait dans le monde 370.900 tonnes de cuivre stockées. 77% se trouve aux Etats-Unis, 13% en Europe et 10% en Asie. Ci-dessous un aperçu des stocks dans le monde.
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Lieux Stocks en tonnes
Anvers 425
Baltimore 625
Bilbao 1025
Busan 17675
Chicago 48675
Gwangyang 6250
Hambourg 7800
Incheon 1075
Johor/Klang 2300
Leghorn 6475
Liverpool 75
Mobile 3250
Nouvelle-Orléans 128375
Rotterdam 29525
Singapour 9850
St. Louis 104350
Trieste 1425
Vlissingen 1725

Sources: Wikipedia, De Kritische Belegger, NOS, Kennislink, Lenntech, Isodraht, Südkupfer