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Plastiques : Citeo compte sur le recyclage chimique

Confronté à la complexité des plastiques, le recyclage mécanique affiche des limites. Pour y remédier, Citeo compte sur le recyclage chimique, tels que les procédés développés par les français IFPEN et Carbios.

Déchets  |    |  Philippe Collet Actu-Environnement.com
Plastiques : Citeo compte sur le recyclage chimique

Comment recycler des emballages plastique toujours plus variés et complexes ? Pour répondre à cette question Citeo et Eco Entreprises, son homologue québécois, ont organisé les 4 et 5 février un forum international axé sur l'innovation. L'objectif ? Faire sortir des laboratoires et valider à l'échelle industrielle des technologies permettant de recycler des produits plastique complexes. Treize entreprises innovantes ont ainsi eu l'occasion de présenter leur technologie à des professionnels de la consommation et de la distribution, des investisseurs et des industriels de la plasturgie.

Peu de solutions en dehors du PET incolore ou bleuté

L'enjeu est considérable pour les industriels. Aujourd'hui, les plastiques attirent les foudres des citoyens. En ouverture du forum, Brune Poirson a expliqué que l'interdiction des plastiques, et en particulier des bouteilles plastique, figure dans le "top ten des demandes des gilets jaunes en matière d'environnement". Bien sûr, a expliqué la secrétaire d'Etat à la Transition écologique, il n'est pas question d'interdire l'usage des plastiques du jour au lendemain. Le gouvernement entend plutôt interdire certains produits plastique à usage unique, tout en innovant pour améliorer le recyclage.

L'exemple du polyéthylène téréphtalate (PET), la résine utilisée pour la plupart des bouteilles, est particulièrement édifiant. Au niveau mondial, plus de 80 millions de tonnes (Mt) sont produites chaque année. Près de 55 Mt (65 % du total) sont utilisées pour le textile (les fibres de polyester) et 4 Mt pour fabriquer des films plastique. Les 35 % restant sont utilisés pour fabriquer des bouteilles. Mais derrière ce volume considérable (on évoque une production d'un million de bouteilles par minute), se cache une diversité : 14 Mt de couleurs variées, 6 Mt de bouteilles bleutées et seulement 4 Mt de bouteilles incolores.

Aujourd'hui, seulement 42 % des emballages en PET utilisés en Europe sont recyclés (en tenant compte des volumes envoyés en Asie). Seules les bouteilles bleutées ou incolores peuvent être recyclées en vue de faire de nouvelles bouteilles. Mais ce recyclage mécanique, basé sur l'extrusion de paillettes de PET, altère progressivement les propriétés du plastique. Quant au PET coloré, il est recyclé en fibres textiles ou en produits d'isolation. Ce constat est réalisé alors que l'Union européenne se fixe pour objectif de porter à 55 % le taux de recyclage en 2030. L'UE doit donc trouver une solution pour au moins 2 à 3 millions de tonnes supplémentaires, estime Citeo. Sauf à ce que les embouteilleurs renoncent à utiliser des flacons colorés, il devient urgent de trouver une solution pour compléter le recyclage mécanique.

Produire des monomères

Ces solutions sont basées sur le recyclage chimique qui permet de séparer les éléments de base qui constituent un plastique : les monomères (assemblés sous forme de polymères), les additifs, les colorants, ou encore les charges minérales. La plupart des processus de dépolymérisation sont connues de longue date par les chimistes. L'entreprise BASF avait envisagé de les appliquer industriellement dans les 1990, mais a renoncé. Deux usines (pour une capacité annuelle de quelques dizaines de milliers de tonnes) ont bien été construites au Japon il y a une dizaine d'années, mais, confrontées au faible coût de la résine vierge, elles ont périclité. Aujourd'hui, le besoin de résine recyclée affiché par certaines entreprises pour répondre aux attentes sociales en matière d'incorporation de matières recyclées pourrait changer la donne. D'autant que le recyclage chimique permet de traiter aussi bien le PET des emballage que le polyester des textiles. L'affluence au forum organisé par les deux éco-organismes illustre bien ces nouvelles perspectives.

Concrètement, l'idée est de revenir aux monomères pour les réintroduire dans le processus de polymérisation. L'Institut français du pétrole et des énergies nouvelles (IFPEN) a choisi la voie de la dépolymérisation à l'éthylène glycol qui est l'un des deux constituants de base du PET (le second étant l'acide téréphtalique). Le mélange du solvant et des paillettes de PET permet d'obtenir une pâte composée du monomère BHET et des autres produits présents dans les paillettes dissoutes. Cette voie est aussi suivie par d'autres entreprises présentes au forum Citeo : la japonaise Jeplan, l'italienne Garbo et l'hollandaise Ioniqa. Un des points clés est le choix de la bonne température de la réaction. S'il est possible de gagner du temps en chauffant le mélange, cela entraîne un coût. La seconde partie du processus, qui consiste à purifier le mélange en séparant le BHET des colorants et autres impuretés, est la partie la plus délicate pour développer un dispositif compétitif en termes de coûts.

La start-up Carbios a choisi une voie très différente : la dépolymérisation par enzymes. Pour y parvenir, elle a réussi à améliorer génétiquement un enzyme qui dégrade naturellement le PET. L'amélioration a porté sur l'accélération du processus et la résistance de l'enzyme à une température de l'ordre de 70°C. Aujourd'hui, le procédé permet de dépolymériser 97 % de PET en 16 heures. Après purification, le procéder délivre de l'éthylène glycol et de l'acide téréphtalique qui peuvent être réintroduits dans une unité de polymérisation.

Reste dorénavant à rendre ces processus économiquement viables. Pour cela, il faut bien sûr trouver le bon équilibre technique. Il faut surtout développer les procédés à l'échelle de la production de PET : des unités produisant de 50.000 à 100.000 tonnes par an de monomères pour alimenter partiellement des unités de polymérisation dont la taille varie de 500.000 à un million de tonnes par an. L'IFPEN espère pouvoir réaliser un pilote dans les deux ans en vue d'une unité industrielle qui pourrait démarrer à partir de 2022. Carbios envisage pour sa part d'inaugurer fin 2020 une unité pilote en vue d'un déploiement à l'échelle industriel à l'horizon 2023.

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