William Justin Kroll (inventeur) : un héritage scientifique qui perdure

Né au Luxembourg, le métallurgiste William Justin Kroll mis au point des techniques d’extraction industrielle du titane et du zirconium toujours utilisées au XXIe siècle, dans des applications allant de l’énergie nucléaire à l’exploration spatiale.

Un grand nom de la science Luxembourgeoise​

Les progrès scientifiques, techniques et technologiques d’aujourd’hui doivent beaucoup à William Justin Kroll, l’un des plus grands innovateurs scientifiques du Luxembourg. Entre 1923 et 1940, depuis son laboratoire privé de la Villa Leclerc située dans le quartier alors huppé de Belair (Luxembourg-Ville), Kroll a conçu une méthode de production industrielle du titane, qu’il appliquera plus tard au zirconium. Né en 1989 à Esch-sur-Alzette dans une famille de métallurgistes, Guillaume (de son vrai nom) Kroll a émigré aux États-Unis peu avant l’occupation de son pays par l’armée allemande. Ses découvertes ont joué un rôle essentiel dans l’essor d’après-guerre des produits technologiques et grand public, grâce à l’utilisation du titane dans diverses applications militaires et commerciales. Ce que l’on appelle aujourd’hui le procédé Kroll permet d’utiliser le titane dans un large éventail de produits et de processus de construction et d’ingénierie : composants d’avions, de bateaux et de voitures de sport, raquettes de tennis et clubs de golf, peintures, bijoux et implants chirurgicaux.​

« Ce que l’on appelle aujourd’hui le procédé Kroll permet d’utiliser le titane dans un large éventail de produits et de processus de construction et d’ingénierie »

La révolution du titane​

Après des études et des recherches d’abord effectuées en Allemagne, Kroll met au point en 1924 un titane métallique ductile à l’aide d’un procédé pyrométallurgique consistant à combiner le tétrachlorure de titane extrait du minerai avec du calcium. Les tests réalisés à l’usine Cerametal (aujourd’hui CERATIZIT) de Bereldange le convainquent de son potentiel, en raison de sa solidité et de sa résistance à la corrosion. Dans le même temps, il plante des roses dans les jardins entourant sa villa afin d’apaiser ses voisins qui craignent qu’il ne fasse exploser tout le quartier. Après son départ de l’Europe, Kroll affine son procédé chez Union Carbine puis en tant que métallurgiste consultant pour le Bureau of Mines (États-Unis), en utilisant le magnésium comme agent de réduction. Cette possibilité de produire du titane de manière économique, sous forme utilisable et en quantité industrielle ouvre la voie à son adoption à grande échelle, en particulier après la découverte par l’US Air Force de l’avantage indéniable des alliages à base de titane dans le développement de moteurs à réaction, compte tenu de leur rapport résistance-poids plus élevé que l’acier et l’aluminium.

Une vie consacrée à la science

Au sein du Bureau of Mines, Kroll a travaillé sur le zirconium, découvert en 1789, et pour lequel il a mis au point un procédé de production consistant à réduire le tétrachlorure de zirconium à l’aide de magnésium. Aujourd’hui, le zirconium sert dans les moteurs à réaction, les équipements radar, les instruments chirurgicaux et la fibre optique. Sa principale application se trouve cependant dans l’industrie nucléaire, notamment dans les gaines des barres de combustible et les structures des cœurs de réacteur, grâce à une combinaison unique de résistance aux températures élevées, à la corrosion des réfrigérants et aux dégâts mécaniques dus au bombardement de neutrons, et au fait qu’il ne forme pas d’isotopes hautement radioactifs. De retour en Europe en 1955, Kroll s’est installé à Bruxelles. À sa mort en 1973, il a légué des fonds pour aider les étudiants du Kroll Institute for Extractive Metallurgy, à la Colorado School of Mines, institution qui vient de tisser un nouveau lien avec le Luxembourg en créant le premier diplôme d’exploitation minière spatiale.