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L'Usine Matières premières

Recycler tous les plastiques, c’est possible

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Plusieurs techniques permettent d’augmenter la part de matériaux recyclés dans les produits plastiques, qu’il s’agisse de thermoplastiques ou de thermodurcissables.

Recycler tous les plastiques, c’est possible
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© Après le broyage, première étape du recyclage, les carters d’appareils électroniques sont transformés en granules de plastique.

En France, seuls 20 % des plastiques sont recyclés. Ils sont en majorité incinérés pour en tirer de l’énergie, ce qui est préférable à leur mise en décharge, mais ne constitue pas une solution idéale. « L’avenir verra toujours plus de recyclage, car nous devons tendre progressivement vers une utilisation des matières vierges en circuit fermé », explique Arthur Lepage, le président d’ExcelRise. Ce spécialiste des films en plastique pour l’emballage, l’hygiène et le bâtiment a amélioré ses procédés de fabrication afin de recycler ses déchets de production. Il a lancé le premier polytéréphtalate d’éthylène (PET) transparent issu à 100 % de recyclage interne. Prochaine étape : développer la part des plastiques issus du recyclage.

On les appelle les plastiques « post-consommateurs », car ils ont déjà été utilisés et doivent être nettoyés avant recyclage. Un domaine dans lequel de nombreuses solutions restent à développer. Les quelque 250 centres de tri français sont bien équipés pour le PET (les bouteilles en plastique), mais des gisements restent inexploités, comme par exemple le polyéthylène basse densité (PEBD), qui constitue l’essentiel des films et sacs plastiques. Il représente tout de même 250 000 tonnes par an environ, contre 750 000 pour le PET. La raison de ce non-recyclage du PEBD ? « C’est une activité pour laquelle la rentabilité est difficile à atteindre, indique Matthieu Le Bigot, le président de Machaon, un spécialiste du recyclage des plastiques. Les films sont légers donc délicats à récupérer. Il faut installer des systèmes d’aspiration dans les lignes de tri des déchets, puis il faut les dégraisser et les laver. C’est très long à cause de leur surface importante. »

Récupérer un matériau suffisamment pur

Machaon a mis au point une technique pour le recyclage des films plastiques post-consommateurs. Une usine est en cours d’installation à Châlons-en-Champagne (Marne). À partir de 2016, ce site, qui compte 35 salariés, fournira aux industriels de l’emballage les premiers granulés issus de la filière française de recyclage. Restera à maintenir le modèle économique sur le long terme. « Il existe toujours un risque à créer une filière de collecte et de recyclage. Les industriels ne sont pas prêts à payer plus cher pour un matériau recyclé que pour un vierge. Et il faut être sûr que le plastique sera toujours autant utilisé à l’avenir », résume Francis Pascal, le vice-président chargé de l’environnement au sein d’Elipso, le syndicat des entreprises de l’emballage.

Les matériaux utilisés pour la fabrication de ces plastiques de grande consommation – PET, PEBD ou polystyrène – sont des thermoplastiques qui peuvent être réutilisés quasiment à l’infini. Il suffit de chauffer la matière et de l’injecter sous une nouvelle forme. La difficulté consiste à s’assurer que le matériau récupéré en sortie de centre de tri est suffisamment pur. « Nous pouvons recycler du PET même si les déchets contiennent jusqu’à 20 % de PVC. En revanche, il suffit de 0,1 % de plastique technique pour que l’on ne sache plus du tout recycler », souligne Franck Seïté, le directeur de l’agence Plastiques Atlantique chez Paprec, le leader français du recyclage.

Le recyclage des plastiques thermodurcissables (caoutchoucs et élastomères) est beaucoup plus délicat. Les enjeux sont encore plus élevés qu’en ce qui concerne les thermoplastiques. Si le caoutchouc naturel pose des problèmes de sécurisation de la chaîne d’approvisionnement, le caoutchouc synthétique fait les frais de l’exploitation des gaz de schiste. « Le caoutchouc se synthétise à partir du butadiène, or les gaz de schiste produisent trois fois moins de butadiène que le pétrole », explique Claude Janin, le directeur scientifique du Centre français des caoutchoucs et des polymères (CFCP). Il faut donc recycler davantage les caoutchoucs, mais il ne suffit pas de les réchauffer pour retrouver le matériau de base. Ils sont mis en forme par vulcanisation, un procédé qui transforme la nature du matériau en rendant incassables ses liaisons internes. « Dévulcaniser, c’est aussi complexe que de chercher à refaire des œufs à partir d’un gâteau ! », illustre Claude Janin. Ceci explique pourquoi 60 % à 70 % des pneus usagés sont brûlés. Mais les choses devraient évoluer. « La recherche française est très active, assure Claude Janin. Trois techniques émergent. »

Trois méthodes et de bons résultats

La micronisation consiste à broyer l’élastomère jusqu’à obtenir des billes de 200 à 250 microns de diamètre. Une taille qui permet de les insérer dans un processus de production sans trop diminuer les caractéristiques mécaniques de la pièce en caoutchouc. Elle n’était possible que par cryobroyage, une technique trop coûteuse pour être rentable. Mais des machines, capables de broyer le matériau sans faire appel à la cryogénie, arrivent sur le marché.

La régénération est réalisée en chauffant le caoutchouc en autoclave puis en le traitant chimiquement. « On emploie des solvants comme le CO2 supercritique afin de rompre certaines liaisons et de récupérer les composants », indique Olivier Gille, le directeur opérationnel du pôle de compétitivité Elastopôle, installé à Orléans (Loiret). Plus cher que le caoutchouc vierge, le produit issu de la régénération se présente sous forme de pâte, plus facile à intégrer dans un procédé de production que les micronisats.

La pyrolyse retient l’attention des pneumaticiens. Il s’agit de chauffer les pneus en l’absence d’oxygène. Les produits obtenus sont des « noirs de carbone » (utilisés comme renfort dans les pneus neufs, mais d’ordinaire issus de la transformation du pétrole), des huiles pouvant servir de carburant, et des gaz. Ces derniers peuvent entrer dans la fabrication de l’éthanol, ensuite transformé en butadiène afin de recréer du caoutchouc synthétique vierge. « Les trois méthodes donnent de bons résultats, se félicite Claude Janin, mais avec les promesses de la pyrolyse nous parviendrons à faire de l’économie circulaire, c’est-à-dire à fabriquer des pneus neufs à partir de pneus usagés. » 

Et demain, les composites


Les matériaux composites sont légers et performants, mais dans quelle mesure peut-on les recycler ? « Les premiers projets de recherche démarrent, indique Jean-Marc Feuillas, le directeur de Composites Rhône-Alpes [lire pages 44-45]. Il va falloir redéfinir ce qu’est l’éco-conception pour les composites. » Une des pistes est le remplacement des résines thermodurcissables par des résines thermoplastiques, plus recyclables (il suffit de les chauffer pour séparer les fibres de la résine). Les fibres font aussi l’objet de recherche. « Nous travaillons sur des composites hybrides associant fibres longues et courtes, ces dernières pouvant être issues du broyage ou de filières biologiques », explique Éric Larrey, le directeur général de l’Institut des énergies décarbonées et écotechnologies de Lyon.

Le plastique aussi se transforme


L’écart entre le volume de plastiques transformés et celui des plastiques récupérés est dû aux exportations, et aux produits à longue durée de vie (autos, avions…). Sur les 3,3 millions de tonnes récupérées, seules 700 000 sont recyclées. En cause : la grande variété de plastiques disponibles : seuls les plus utilisés font l’objet d’un recyclage.

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