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THOMAS BLOSSEVILLE tblosseville@industrie-technologies.com

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Boues, hydrocarbures, acides, pneus... Des montagnes de déchets sont indésirables. Polluants, ces détritus sont même dangereux. Mais ils existent en grande quantité et il faut s'en débarrasser. Leur traitement, qui nécessite de nouvelles technologies, stimule l'innovation. Les procédés de valorisation émergent désormais à grande échelle. Inventaire des meilleures recettes pour se distinguer dans le recyclage.

Chaque année, hors agriculture, l'Union européenne génère 1,3 milliard de tonnes de déchets ! Si les plus pessimistes n'y voient qu'un insoluble problème, les optimistes rêvent de transformer cette montagne de détritus en une mine d'innovations. Parmi eux, la PME niçoise IPM Recycling. Alors que l'on croyait les CD-Rom impossibles à recycler, l'entreprise réussit à les valoriser en polycarbonate depuis l'an passé. Jouant les pionniers, d'autres industriels ont lancé leur bureau d'études à l'assaut de cet Everest de poubelles. Sita, filiale de Suez Environnement, tente de transformer les plastiques durs des ordinateurs en carburant pour camions et engins de chantier. Phytorestore veut, lui, changer des boues chargées de polluants en biomatériaux. Et Ebhys, un fabricant de machine de tri, a développé un procédé pour offrir aux vieux caoutchoucs une seconde jeunesse.

Avant tout, s'adapter à l'hétérogénéité des déchets

La plupart de ces projets sont encore expérimentaux, mais ils témoignent de l'inventivité des recycleurs pour redonner vie à nos déchets. Biologie, mécanique, thermique, plasturgie, physique chimie... Pour passer à l'échelle industrielle, les industriels font appel à toutes les disciplines scientifiques. La contrainte pour tous les secteurs est de réussir à obtenir de la matière uniforme et de qualité à partir des ressources très hétérogènes que sont les déchets. Le tri est donc une étape cruciale. Exemple avec les plastiques. Leur grande diversité rend difficile, voire impossible, leur recyclage, faute de pouvoir les séparer. Polystyrène, PVC, nylon... Deux polymères différents ne peuvent être réutilisés dans les mêmes applications. « Or, beaucoup de plastiques sont un assemblage de matières. Dans un pot de yaourt, on dénombre six polymères différents. On retrouve les mêmes contraintes dans les pièces automobiles », confirme Denis Bortzmeyer, le président du pôle de compétitivité Axelera.

L'essor des plastiques d'origine végétale accentue ce problème. Les bouteilles et autres emballages en PLA (acide polylactide) ne pourront pas être recyclés tant qu'ils ne seront pas distinguables de leurs analogues fossiles par un procédé automatique. Les chercheurs explorent toutes les pistes. Des projets portent notamment sur l'incorporation de marqueurs, comme des molécules fluorescentes, dans les polymères, pour mieux les repérer pendant le tri.

Des procédés pour maximiser la valeur de la matière

« Ces dernières années, les principaux travaux de R et D pour le tri ont porté sur le démantèlement d'objets complexes, comme les avions ou les pneus, dont il faut séparer le caoutchouc, le textile et la ferraille », constate Cyril Fraissinet, le directeur industriel de Sita France. Pour ces opérations délicates, l'étape de dépollution est essentielle. Elle doit maximiser la valeur des matières. Le spécialiste du déchet dangereux Chimirec a développé un procédé de « vide poussé » pour extraire le PCB (biphényles polychlorés) des transformateurs électriques.

L'objectif était d'offrir une solution de rechange au bain de perchloéthylène, dangereux pour l'environnement et la santé humaine. Désormais, les transformateurs sont introduits dans une enceinte hermétique, dans laquelle la pression est baissée à seulement quelques millibars. La température y est élevée à 250 °C pour vaporiser le PCB et les huiles. Ces contaminants sont récupérés et isolés grâce à un condenseur. « Nous valorisons ainsi 95 % de la matière d'un transformateur, surtout la ferraille de la cuve, mais aussi des métaux nobles comme le cuivre et l'aluminium », précise Jean-Marc Rieger, le directeur général France de Chimirec.

À l'image de cette entreprise, inutile d'attendre forcément la rupture technologique pour innover. Optique, mécanique, flottaison... En matière de tri et de séparation, la plupart des procédés reposent sur des principes bien maîtrisés. Encore faut-il concevoir la bonne machine. Le recyclage est une industrie de procédés dans laquelle toutes les étapes sont essentielles pour maximiser la valeur de la matière finale. Sur son site de Norval, Sita a développé un appareil de tri par flottaison. Ce principe est largement connu (séparation des matières selon leur densité). Mais il lui a permis d'affiner la séparation des déchets métalliques. Traditionnellement, les métaux ferreux et non ferreux sont extraits respectivement par magnétisme et par courant de Foucault. À Norval, une étape supplémentaire par flottaison a été ajoutée. Elle permet d'isoler, parmi les non-ferreux, le cuivre ou encore le manganèse.

Autre trouvaille : le « microniseur » de la société Ebhys, fabricant de machines de recyclage de pneumatiques. Cet équipement permet de réduire en une poudre très fine nos vieux pneus pour les réutiliser comme matière première. « Jusque-là, après broyage, la plupart des granulats avaient des dimensions supérieures à deux millimètres », se rappelle Philippe Milles, le président d'Ebhys. Pour passer à des tailles plus fines, sa société a développé un nouveau procédé. Le microniseur associe deux procédés purement mécaniques : l'attrition (frottements des particules entre elles dans une turbine) et l'impact (les particules sont accélérées et envoyées sur un blindage). Parmi les applications, ce caoutchouc plus fin permet d'assouplir les brins en polyéthylène des pelouses de football synthétiques. Mais le fabricant voit plus loin et veut lancer la production de pneus en boucle. Le caoutchouc recyclé devra atteindre une taille suffisamment fine (moins de 300 microns) pour cela. Ebhys envisage d'ailleurs de passer à la cryogénie (température inférieure à - 40 °C) pour franchir un nouveau cap. Son but est de vitrifier la gomme des pneus pour la rendre plus cassante et la briser plus finement.

En détournant des technologies déjà éprouvées, Valdi a réussi à valoriser les catalyseurs de raffinerie. Ces composants, qui enlèvent le soufre du pétrole, contiennent en fin de vie un certain nombre de métaux nobles comme le nickel ou le tungstène. Pas de rupture technologique à l'horizon mais une application astucieuse de l'arsenal des techniques de fusion et de chimie à sa disposition. De même, pour recycler 150 CD-Rom par minute, IPM Recycling a mis au point une technologie par abrasion, pour ôter le vernis et le métal. Ensuite les CD-Rom sont tout simplement broyés.

Des jardins filtrants dépolluent les déchets

Plus original, le recyclage passe aussi par le végétal. Iris, jonc, roseaux... Ouvert en juillet, en Seine-et-Marne, le nouveau centre de dépollution par les plantes de Phytorestore valorise en biomasse et en biomatériaux les résidus de vidanges des fosses sceptiques et de curages industriels. Pour y parvenir, la PME de 30 personnes a mis au point un procédé entièrement naturel... qui s'avère un vrai défi technique. D'ordinaire, les boues sont déshydratées, puis enfouies ou incinérées. Mais Phytorestore les transforme en produits compostables. Son secret se niche dans des « jardins filtrants ». Plantés de végétaux, ils biodégradent naturellement les polluants contenus dans les déchets. Dans la rhizosphère, les plantes fournissent tous les éléments nécessaires (oxygène, acides aminés...) pour activer les bactéries qui décomposeront les polluants. L'enjeu consiste alors à choisir les plantes qui décontamineront les déchets... mais sans absorber les polluants. Car l'objectif final est de récolter les parties végétales supérieures pour les valoriser en litières pour chevaux, panneaux isolants, parpaings végétaux, voire un jour en agrocarburants. Grâce à un gros travail de recherche, Phytorestore dispose aujourd'hui d'un herbier de 400 espèces de plantes dépolluantes. Elle les choisit selon le type de déchets et la flore locale. Pour dépolluer les hydrocarbures, elle conseille le typha. Ou le carex pour les acides. En Seine-et-Marne, elle utilisera une vingtaine de végétaux pour traiter 50 000 tonnes de déchets par an.

De grands groupes s'impliquent pour allier design et recyclage

Aujourd'hui le recyclage est un savant mélange entre invention de rupture et artisanat. À l'avenir, il pourrait bousculer les technologies de nombreux secteurs industriels. La tendance est en effet à la collaboration entre fabricants et recycleurs pour anticiper la fin de vie des produits dès leur conception. Sita mène notamment le projet Convenav avec la DCNS, l'École des Arts et Métiers Paris Tech et l'Ifremer. Il porte sur l'écoconception des navires et se terminera en 2011. « Il y a deux ans, ce type de démarche était balbutiante. Mais les grands groupes, comme Airbus, Michelin ou Danone, s'impliquent pour allier design et recyclage », remarque Cyril Fraissinet. Désormais, le recyclage est indissociable de l'innovation technologique.

AUJOURD'HUI LE RECYCLAGE EST UN SAVANT MÉLANGE ENTRE INVENTION DE RUPTURE ET ARTISANAT.

INNOVATION

58% des déchets européens restent à valoriser.

DES FINS DE VIE À INVENTER

PHOTOVOLTAÏQUE L'association PV Cycle lancera la reprise des modules européens en 2010. L'enjeu : structurer à grande échelle une filière dont les technologies sont encore émergentes.

PRODUITS MÉDICAUX Pas de méthode miracle pour les déchets infectieux, toxiques, voire radioactifs, du secteur médical. L'incinération à plus de 800 °C est privilégiée. Des procédés d'élimination chimique ou par micro-ondes se développent également.

BIOPLASTIQUES. Lors du tri, les plastiques d'origine végétale ne sont pas distinguables de leurs analogues fossiles. Il faudra pourtant les séparer pour pouvoir les recycler.

COMPOSITES Les assemblages de matériaux sont souvent difficiles à séparer en fin de vie. Leur grande diversité, parfois pour de faibles volumes, complexifie leur recyclage, surtout quand leur composition exacte est gardée secrète par le fabricant.

Thierry Jacquet PRÉSIDENT DE PHYTORESTORE, SPÉCIALISTE DE LA DÉPOLLUTION PAR LES PLANTESLes procédés naturels s'imposeront

IT-À quoi ressemble le recyclage du futur ? Thierry Jacquet.. Les procédés actuels de traitement des déchets rendent toute matière inerte. Plutôt que d'aseptiser, mieux vaut créer du vivant. Les procédés naturels s'imposeront un jour. Ils sont la seule solution pour multiplier des ressources qui se raréfient. Un déchet est beaucoup plus riche s'il retourne au sol en contenant des micro-organismes que s'il est purifié à l'excès. IT-Le déchet comme ressource. N'est-ce pas utopique ? T. J. Nous dépolluons les déchets dans des « jardins filtrants ». Techniquement, nous maîtrisons les procédés. Les polluants sont décomposés par des plantes qui sont ensuite valorisées sous forme de biomatériaux ou de biomasse. J'aimerais en installer au pied de chaque usine et dans les parcs publics. Pour récolter et valoriser ces végétaux, les agriculteurs pourraient alors revenir dans les villes. C'est la cité de demain que le recyclage peut dessiner. IT-Comment garantir ses bienfaits pour l'environnement ? T. J. Le traitement des déchets doit intégrer la biodiversité. Nous dépolluons par les plantes. Nous prélevons des variétés locales, en voie de disparition, que nous multiplions. Nos installations utilisent également des matériaux locaux. Sur l'île Maurice, nos filtres étaient en bagasse de canne à sucre et de noix de coco. En Chine, nous avons utilisé, comme matériau drainant, de la brique de bâtiment en déconstruction. Le recyclage aussi doit devenir écologique.

Un consortium pour passer à l'ère industrielle

Jouer collectif pour structurer des filières de recyclage encore balbutiantes, voire inexistantes, c'est l'objectif du consortium Créer. Fondé en 2007, il regroupe aujourd'hui une quarantaine d'universitaires et d'industriels de tous secteurs. Sa première phase a identifié les freins majeurs au recyclage. Le deuxième stade doit atteindre cinq objectifs : définir un indice de recyclabilité standard pour tout produit, mettre au point une méthode simplifiée d'analyse du cycle de vie, lister toutes les filières européennes de recyclage, étudier en milieu fermé les composés organiques volatiles et étudier le recyclage des matériaux thermodurcissables.

PLASTIQUESL'usine qui recycle en boucle

Le processus mis en place sur ce site produit des granulés de PET recyclé ayant les mêmes propriétés que la matière première vierge. Ils sont conformes aux exigences sanitaires les plus strictes afin de pouvoir les réutiliser dans la fabrication de bouteilles. En juin, Sita et Paprec inauguraient une usine pas comme les autres à Limay (Yvelines). Elle aura la capacité de valoriser 40 000 tonnes par an de bouteilles en PET (polyéthylène téréphtalate). À partir de bouteilles ordinaires en plastique, le site produira de la résine... qui servira à fabriquer de nouvelles bouteilles en plastique. Les deux sociétés ont investi entre 3 et 5 millions d'euros dans une unité pilote, qui a tourné pendant un an avant d'aboutir à un procédé de recyclage en boucle. Le tri est le point clé de l'usine. La résine doit en effet respecter des performances mécaniques et une couleur prédéfinie, mais aussi les normes draconiennes d'hygiène des emballages alimentaires. Pour y parvenir, sur le process, cinq points de tri optique par infrarouge ont été installés. L'un va séparer les pièces en PEHD (polyéthylène haute densité, comme les bouchons) des bouteilles en PET. Un autre va trier les couleurs. Et un troisième va ôter les impuretés... Après tri et broyage des bouteilles, les paillettes sont transformées en résine par polycondensation. Ce procédé est issu de la plasturgie classique. La structure de la matière est modifiée, par les conditions de pression et de température, pour passer d'une forme amorphe (les paillettes) à une forme cristalline (la résine). En sortie, la résine de PET recyclé aura des propriétés physico-chimiques analogues à celles du PET vierge.

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