Comment recycler le "non recyclable" ?
Il s'agit bien sûr de plastique, et cette durabilité est aussi ce qui rend ce matériau si utile. Les câbles qui s'étendent au fond des océans, les conduites d'eau souterraines et les emballages qui préservent la fraîcheur des aliments dépendent tous de cette propriété.
La quasi-totalité du plastique jamais fabriqué existe encore - il peut maintenant être transformé en pétrole. Il est notoirement difficile de recycler efficacement le plastique par des moyens conventionnels, et seuls 9 % de tout le plastique jamais fabriqué ont été recyclés en nouveaux plastiques. Mais que se passerait-il s'il existait un moyen de retransformer le plastique en ce dont il est fait ? Le "prochain grand défi" de la chimie des polymères - le domaine responsable de la création des plastiques - est d'apprendre à défaire le processus en transformant les plastiques en pétrole. Au lieu d'un système dans lequel certains plastiques sont rejetés parce qu'ils ne sont pas de la bonne couleur ou qu'ils sont composés de matériaux composites, le recyclage chimique pourrait permettre d'alimenter un système de recyclage "infini" avec tous les types de plastique. Ce processus - connu sous le nom de recyclage chimique - a été exploré comme une alternative viable au recyclage conventionnel depuis des décennies. Jusqu'à présent, la pierre d'achoppement a été la grande quantité d'énergie qu'il nécessite. Cette dernière, associée à la volatilité du prix du pétrole brut, fait qu'il est parfois moins coûteux de fabriquer de nouveaux produits en plastique que de recycler le plastique existant. Il existe un matériau fabriqué par l'homme que l'on trouve dans la terre, dans l'air et dans les fosses océaniques les plus profondes. Il est si durable que la majorité de ce qui a été créé est encore présent dans notre écosystème. Après s'être frayé un chemin dans la chaîne alimentaire, il imprègne notre corps, passant de notre sang à nos organes et se retrouvant même dans le placenta humain. Certains plastiques qui pourraient être recyclés finissent dans des décharges en raison de l'insuffisance des installations ou de la confusion sur ce qui est recyclable et ce qui ne l'est pas. Chaque année, plus de 380 millions de tonnes de plastique sont produites dans le monde. C'est à peu près l'équivalent de 2 700 000 baleines bleues, soit plus de 100 fois le poids de toute la population de baleines bleues. Seuls 16 % des déchets plastiques sont recyclés pour fabriquer de nouveaux plastiques, tandis que 40 % sont mis en décharge, 25 % sont incinérés et 19 % sont mis en décharge. Une grande partie du plastique qui pourrait être recyclé - comme le polyéthylène téréphtalate (PET), utilisé pour les bouteilles et autres emballages - finit à la décharge. Cela est souvent dû à une confusion sur le recyclage en bordure de trottoir ou à une contamination avec des aliments ou d'autres types de déchets. D'autres plastiques, tels que les sacs à salade et autres récipients alimentaires, se retrouvent dans les décharges parce qu'ils sont constitués d'une combinaison de différents plastiques qui ne peuvent pas être facilement séparés dans une usine de recyclage. Les déchets abandonnés dans la rue et les plastiques légers laissés dans les décharges ou déversés illégalement peuvent être transportés par le vent ou entraînés par la pluie dans les rivières, pour finir dans l'océan. Le recyclage chimique est une tentative de recycler ce qui n'est pas recyclable. Au lieu d'un système où certains plastiques sont rejetés parce qu'ils ne sont pas de la bonne couleur ou qu'ils sont fabriqués à partir de matériaux composites, le recyclage chimique pourrait permettre d'introduire tous les types de plastique dans un système de recyclage "infini" qui transforme les plastiques en pétrole, afin qu'ils puissent ensuite être utilisés pour fabriquer à nouveau du plastique. A lire absolument sur BBC Afrique: La manière dont le plastique est actuellement recyclé s'apparente davantage à une spirale descendante qu'à une boucle infinie. Les plastiques sont généralement recyclés mécaniquement : ils sont triés, nettoyés, déchiquetés, fondus et remoulés. Chaque fois que le plastique est recyclé de cette manière, sa qualité se dégrade. Lorsque le plastique est fondu, les chaînes polymères sont partiellement brisées, ce qui diminue sa résistance à la traction et sa viscosité et le rend plus difficile à traiter. Le nouveau plastique, de qualité inférieure, devient souvent impropre à l'utilisation dans les emballages alimentaires et la plupart des plastiques ne peuvent être recyclés qu'un nombre très limité de fois avant d'être tellement dégradés qu'ils deviennent inutilisables. L'industrie émergente du recyclage chimique vise à éviter ce problème en décomposant le plastique en ses éléments constitutifs chimiques, qui peuvent ensuite être utilisés comme combustibles ou pour réincarner de nouveaux plastiques. Au Royaume-Uni, Mura Technology a commencé la construction de la première usine commerciale au monde capable de recycler tous les types de plastique. La version la plus polyvalente du recyclage chimique est le "recyclage des matières premières". Également connu sous le nom de conversion thermique, le recyclage des matières premières est un processus qui décompose les polymères en molécules plus simples à l'aide de la chaleur. Le processus est assez simple : prenez une bouteille de boisson en plastique. Vous la mettez à la poubelle pour la collecte. Elle est emmenée, avec tous les autres déchets, dans un centre de tri. Là, les déchets sont triés, mécaniquement ou à la main, en différents types de matériaux et différents types de plastiques. Votre bouteille est lavée, déchiquetée et emballée dans une balle prête à être transportée vers le centre de recyclage - jusqu'ici, c'est la même chose que le processus conventionnel. Vient ensuite le recyclage chimique : le plastique qui composait votre bouteille peut être transporté dans un centre de pyrolyse où il est fondu. Il est ensuite introduit dans le réacteur de pyrolyse où il est chauffé à des températures extrêmes. Ce processus transforme le plastique en un gaz qui est ensuite refroidi pour se condenser en un liquide semblable à de l'huile, et enfin distillé en fractions qui peuvent être utilisées à différentes fins. Le recyclage chimique commence de la même manière que le recyclage mécanique ordinaire, par la collecte et le broyage des plastiques et leur transport vers une usine. Des techniques de recyclage chimique sont testées dans le monde entier. La société britannique Recycling Technologies a mis au point une machine à pyrolyse qui transforme en Plaxx les plastiques difficiles à recycler, tels que les films, les sacs et les plastiques stratifiés. Cette matière première liquide à base d'hydrocarbures peut être utilisée pour fabriquer un nouveau plastique de qualité vierge. La première unité à l'échelle commerciale a été installée à Perth, en Écosse, en 2020. L'entreprise Plastic Energy possède deux usines de pyrolyse à l'échelle commerciale en Espagne et prévoit de s'étendre en France, aux Pays-Bas et au Royaume-Uni. Ces usines transforment les déchets plastiques difficiles à recycler, tels que les emballages de confiserie, les sachets secs d'aliments pour animaux domestiques et les sacs de céréales pour petit-déjeuner, en substances appelées "tacoil". Cette matière première peut être utilisée pour fabriquer des plastiques de qualité alimentaire. Aux États-Unis, l'entreprise chimique Ineos est devenue la première à utiliser une technique appelée dépolymérisation à l'échelle commerciale pour produire du polyéthylène recyclé, qui entre dans la fabrication de sacs de caisse et de films rétractables. Ineos prévoit également de construire plusieurs nouvelles usines de recyclage par pyrolyse. Au Royaume-Uni, Mura Technology a commencé la construction de la première usine commerciale au monde capable de recycler tous les types de plastique. L'usine peut traiter du plastique mélangé, du plastique coloré, du plastique de tous les composites, à tous les stades de décomposition, et même du plastique contaminé par des aliments ou d'autres types de déchets. La technique "hydrothermique" de Mura est un type de recyclage des matières premières utilisant de l'eau à l'intérieur de la chambre du réacteur pour répartir la chaleur de manière homogène. Chauffée à des températures extrêmes mais pressurisée pour éviter l'évaporation, l'eau devient "supercritique" - ni solide, ni liquide, ni gazeuse. C'est cette utilisation de l'eau supercritique, qui évite de devoir chauffer les chambres de l'extérieur, qui, selon Mura, rend la technique intrinsèquement évolutive. "Si vous chauffez le réacteur de l'extérieur, il est très difficile de maintenir une distribution uniforme de la température. Plus on grossit, plus cela devient difficile. C'est un peu comme la cuisine", explique Steve Mahon, directeur général de Mura. "Il est difficile de faire frire un gros steak jusqu'au bout, mais si vous le faites bouillir, il est facile de s'assurer qu'il est cuit uniformément jusqu'au bout." Une installation pilote a montré que l'utilisation d'eau supercritique très chaude peut aider à porter le recyclage chimique à des niveaux utiles. Les déchets plastiques arrivent sur le site sous forme de balles. Il s'agit de plastiques multicouches contaminés, tels que des films souples et des barquettes rigides, qui auraient autrement été envoyés à l'incinération ou dans des usines de valorisation énergétique des déchets. Les balles sont introduites dans l'installation de tri frontal pour en retirer tous les contaminants inorganiques tels que le verre, le métal ou les gravillons. Les contaminants organiques tels que les résidus alimentaires ou la terre peuvent passer à travers le processus. Le plastique est ensuite déchiqueté et nettoyé, avant d'être mélangé à de l'eau supercritique. Une fois que ce système à haute pression est dépressurisé et que les déchets sortent des réacteurs, la majorité du liquide s'échappe sous forme de vapeur. Cette vapeur est refroidie dans une colonne de distillation et les liquides condensés sont séparés sur une plage d'ébullition pour produire quatre liquides et huiles hydrocarbonés : le naphta, le gazole distillé, le gazole lourd et le résidu de cire lourde, semblable au bitume. Ces produits sont ensuite acheminés vers l'industrie pétrochimique. Comme pour les autres techniques d'alimentation, il n'y a pas de recyclage car les liaisons entre les polymères peuvent être reformées, ce qui signifie que les plastiques peuvent être recyclés à l'infini. Avec un taux de conversion de plus de 99 %, la quasi-totalité du plastique se transforme en un produit utile. Mahon a déclaré : "L'élément hydrocarbure de la charge d'alimentation sera converti en nouveaux produits hydrocarbures stables qui seront utilisés dans la fabrication de nouveaux plastiques et d'autres produits chimiques." Même les "charges" utilisées dans certains plastiques - comme la craie, les colorants et les plastifiants - ne posent pas de problème. "Ceux-ci tombent dans notre produit hydrocarbure le plus lourd, le résidu de cire lourde, qui est un liant de type bitume utilisé dans l'industrie de la construction." Les gaz chauds et excédentaires générés au cours du processus seront utilisés pour chauffer l'eau, ce qui augmentera son efficacité énergétique, et l'usine sera alimentée par 40 % d'énergie renouvelable. "Nous voulons utiliser autant d'énergie renouvelable que possible et nous chercherons, dans la mesure du possible, à atteindre les 100 %", déclare M. Mahon. L'usine de Mura à Teesside, dont l'achèvement est prévu pour 2022, a pour objectif de traiter 80 000 tonnes de déchets plastiques auparavant non recyclables chaque année, en tant que modèle pour un déploiement mondial, avec des sites prévus en Allemagne et aux États-Unis. D'ici 2025, l'entreprise prévoit de fournir un million de tonnes de capacité de recyclage en fonctionnement ou en développement dans le monde. "Notre recyclage des déchets plastiques en matières premières vierges équivalentes fournit les ingrédients nécessaires à la création de plastiques 100 % recyclés, sans limite du nombre de fois qu'un même matériau peut être recyclé, ce qui permet de découpler la production de plastique des ressources fossiles et d'inscrire le plastique dans une économie circulaire", explique M. Mahon. Des scientifiques tels que Sharon George, maître de conférences en sciences de l'environnement à l'université de Keele, ont salué le développement de Mura. Cette technologie permet de surmonter le problème de la qualité en "démantelant" le polymère plastique pour nous donner les éléments chimiques bruts nécessaires pour recommencer", explique Mme George. "C'est un véritable recyclage circulaire". L'usine en cours de construction à Teesside, au Royaume-Uni, vise à traiter 80 000 tonnes de déchets plastiques par an. Pourtant, au cours des 30 dernières années, le recyclage chimique a montré de sérieuses limites. Il est gourmand en énergie, s'est heurté à des difficultés techniques et s'est avéré difficile à mettre en œuvre à l'échelle industrielle. En 2020, un rapport de l'Alliance mondiale pour les alternatives aux incinérateurs (Gaia), un groupe d'organisations et d'individus qui promeuvent les mouvements sociaux visant à réduire les déchets et la pollution, a conclu que le recyclage chimique était polluant, gourmand en énergie et sujet à des défaillances techniques. Le rapport conclut que le recyclage chimique n'est pas une solution viable au problème du plastique, surtout au rythme et à l'échelle nécessaires. En outre, si le produit final du recyclage chimique est une huile utilisée comme combustible, le processus ne réduit pas le besoin de plastique vierge et la combustion de ces combustibles libère des gaz à effet de serre, tout comme les combustibles fossiles ordinaires. "Les ONG environnementales suivent de près les méthodes de recyclage émergentes", explique Paula Chin, spécialiste des matériaux durables à l'organisation de protection de la nature WWF. "Ces technologies n'en sont qu'à leurs débuts et ne constituent en aucun cas la solution miracle au problème des déchets plastiques. Nous devrions nous concentrer sur l'augmentation de l'efficacité des ressources comme moyen de minimiser les déchets grâce à des systèmes de réutilisation, de remplissage et de réparation plus importants - sans compter sur le recyclage comme sauveur." Mais Mura soutient que leur usine remplira une niche bien nécessaire. "Le recyclage [chimique] est un secteur nouveau, mais l'échelle à laquelle il se développe, en particulier pour Mura, montre à la fois le besoin urgent de nouvelles technologies pour s'attaquer au problème croissant des déchets plastiques et des fuites dans l'environnement, et l'opportunité de recycler une ressource précieuse prête à l'emploi, qui est actuellement gaspillée", explique M. Mahon. Le processus de Mura vise à compléter les processus et infrastructures mécaniques existants, et non à les concurrencer, en recyclant des matériaux qui, autrement, iraient à la décharge, à l'incinération ou dans l'environnement. Tous les déchets plastiques traités par Mura seront transformés en nouveaux plastiques ou autres matériaux, et aucun ne sera brûlé comme combustible. Le recyclage chimique commence de la même manière que le recyclage mécanique ordinaire, par la collecte et le broyage des plastiques et leur transport vers une usine. Mura espère que son utilisation de l'eau supercritique pour un transfert de chaleur efficace lui permettra de passer à l'échelle industrielle, en réduisant la consommation d'énergie et les coûts. Cela pourrait être un facteur crucial de réussite là où d'autres ont échoué. L'une des principales raisons pour lesquelles le recyclage chimique n'a pas réussi à décoller jusqu'à présent est l'effondrement financier. Dans un rapport de 2017, Gaia a relevé de multiples projets qui ont échoué, notamment l'installation Thermoselect en Allemagne qui a perdu plus de 500 millions de dollars (350 millions de livres sterling) en cinq ans, l'entreprise britannique Interserve qui a perdu 70 millions de livres sterling (100 millions de dollars) sur divers projets de recyclage chimique, et de nombreuses autres entreprises qui ont fait face à la faillite. Les difficultés financières ont freiné non seulement le recyclage chimique, mais aussi tous les types de recyclage du plastique. "L'économie ne tient pas debout. La collecte, le tri et le recyclage des emballages sont tout simplement plus coûteux que la production d'emballages vierges", déclare Sara Wingstrand, responsable du projet "Nouvelle économie des plastiques" à la Fondation Ellen MacArthur. Selon Sara Wingstrand, la seule façon d'obtenir un financement dédié, continu et suffisant à grande échelle pour le recyclage est de mettre en place des systèmes de responsabilité élargie des producteurs obligatoires et payants. Dans le cadre de ces systèmes, toutes les industries qui introduisent du plastique contribueraient au financement de la collecte et du traitement de leurs emballages après leur utilisation. "Sans ces systèmes, il est très peu probable que le recyclage des emballages atteigne l'ampleur requise", déclare M. Wingstrand. Mais M. Mahon pense qu'un système comme celui de Mura est un autre moyen de faire pencher la balance en faveur du recyclage du plastique en produisant une huile qui peut être vendue avec un bénéfice. Mura a récemment annoncé des partenariats avec les fabricants de plastique Dow et Igus GmbH, ainsi qu'avec l'entreprise de construction KBR. "Ce qui est intéressant ici, c'est que Mura peut trouver de la valeur dans des plastiques dont le recyclage mécanique n'est généralement pas économiquement viable", explique Taylor Uekert, chercheur au Cambridge Creative Circular Plastics Centre de l'université de Cambridge. Même si l'on est capable de déformer tous les types de plastique pour les réutiliser, il est peu probable que tous les problèmes de pollution plastique disparaissent. Avec une telle quantité de plastique qui finit dans les décharges et dans l'environnement, le plastique continuera à faire ce pour quoi il a été conçu : perdurer. -- Les émissions dues aux déplacements nécessaires à la réalisation de cet article sont de 0 kg de CO2. Les émissions numériques de cet article sont estimées entre 1,2 et 3,6 g de CO2 par page consultée.