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Recyclage du PET en boucle fermée : après les emballages, le textile !

Axens, IFP Énergies Nouvelles et Jeplan ont testé sur des textiles en polyester le procédé de dépolymérisation qu'ils avaient validé sur des emballages en PET. L'essai est techniquement réussi, reste à le transformer sur le plan industriel et commercial.

TECHNIQUE  |  Déchets  |    |  C. Lairy
Recyclage du PET en boucle fermée : après les emballages, le textile !
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En 2024, la société Axens, sa maison mère IFP Énergies Nouvelles, et le japonais Jeplan annonçaient la validation et le lancement commercial d'un procédé de dépolymérisation des emballages en PET (cf. encadré) difficiles ou impossibles à recycler mécaniquement : bouteilles colorées, opaques, barquettes, films, etc. Intérêt de ce procédé ? Il permet de revenir au monomère de base du PET, le BHET (1) , avec une pureté identique à celle du monomère fossile, ce qui lui permet de réintégrer en l'état la boucle de production.

Moins de deux ans plus tard, le trio fait de nouveau parler de lui et annonce l'utilisation réussie de ce procédé avec des déchets textiles riches en polyester, au sein d'une unité semi-industrielle opérée par Jeplan au Japon – celle-là même qui avait été utilisée pour tester le procédé sur des emballages. Pourquoi le choix du polyester ? Parce qu'il s'agit de la même molécule que le PET et qu'il représenterait près de 60 % des textiles dans le monde.

Préparer le gisement

Comment ça marche ?

Le PET/polyester est un polymère produit à partir d'un monomère, le Bis(2-hydroxyéthyl) téréphtalate, ou BHET, issu de la combinaison d'acide téréphtalique (PTA) et de monoéthylène glycol (MEG). Que ce soit pour recycler les emballages en PET ou les textiles en polyester, le procédé mis au point par Axens avec IFP Énergies Nouvelles et Jeplan se déroule en deux étapes principales : dépolymérisation continue, par glycolyse, des paillettes de PET ou des chiquettes de polyester ; purification du monomère obtenu (BHET) qui, grâce à diverses opérations (dépigmentation, décoloration, etc.), est débarrassé de la présence éventuelle d'autres fibres, colorants, additifs, etc. Avantages de ce procédé ? Des conditions opératoires accessibles (pression autour de 10 bars, température d'environ 200 °C) et, surtout, une capacité à séparer tous les additifs et colorants pour restaurer un monomère BHET pur. Ce dernier pourrait ainsi être vendu à des industriels qui, en usines, le polymériseraient à nouveau et en feraient qui du fil, qui des tissus, qui des vêtements. Et ce, sur un nombre de cycles infini, le procédé chimique garantissant une purification très poussée.

L'essai a été effectué sur plusieurs dizaines de tonnes de textiles issus de la collecte publique française, puis triés et préparés par deux entreprises du Rhône : Nouvelles Fibres Textiles (NFT) et Mapea. « Sur la ligne de tri automatique de son usine de démonstration, à Amplepuis, NFT a préparé notre charge riche en polyester, explique Stéphane Fédou, vice-président d'Axens en charge du recyclage des plastiques. La société NFT a livré des ‘chiquettes', l'équivalent textile des ‘paillettes' d'emballages. Mapea les a densifiées, sous forme de granules, pour que nous puissions les utiliser dans le procédé de manière continue. » C'est-à-dire au format industriel, où l'unité tourne en permanence.

Comme dans nombre de procédés de recyclage, la préparation du gisement est fondamentale. « On ne peut pas traiter un mélange de textiles, confirme Stéphane Fédou. Le procédé a été conçu pour recycler du polyester. » Il admet cependant la présence d'autres fibres : « Dans la charge traitée [au Japon, ndlr], il y avait d'ailleurs du coton, du nylon, et d'autres fibres synthétiques », poursuit-il. Où se trouve le bon compromis technico-économique entre la préparation de la charge et la capacité à traiter cette charge ? « Autour de 90-95 %, répond l'ingénieur. C'est la part de polyester que l'on valide dans la charge pour les chaînes industrielles. Et c'est à peu près le pourcentage qu'il y avait dans l'essai. »

La préparation du gisement est l'un des enjeux de la montée en puissance du recyclage. Or, autant une filière amont de collecte et de tri des déchets s'est industrialisée dans les emballages, en France et en Europe, autant cette filière n'existe pas encore dans des textiles, ou à une échelle encore trop réduite. « C'est pour cette raison que les démonstrateurs [de tri automatique des textiles, ndlr] comme celui de NFT sont importants », insiste Stéphane Fédou.

Écrire le modèle économique

D'ailleurs, le coût de la logistique amont (collecte et tri des déchets) pèserait sans doute sur le modèle économique : « Si l'on considérait uniquement le coût des opérations (opex), le prix du polyester recyclé pourrait être relativement proche de celui du polyester fossile, estime le vice-président d'Axens. Avec la préparation de la charge, on serait probablement légèrement au-dessus. Mais on pourrait se situer pas trop loin. »

“ Les investissements à consentir pour construire les unités de recyclage chimique peuvent se monter à plusieurs centaines de millions d'euros ” Stéphane Fédou, Axens
« Le problème, poursuit-il, ce sont les capex (investissements). D'un côté, vous avez en effet une pétrochimie et une industrie textile avec des usines énormes et, en général, largement amorties aujourd'hui. De l'autre, vous avez les investissements à consentir, plusieurs centaines de millions d'euros parfois, pour construire les unités de recyclage chimique. »

Ce qui rend quasi impossible, pour le polyester recyclé, de s'aligner sur le polyester fossile en termes de prix – hors conditions exceptionnelles comme celles qui ont cours depuis plusieurs semaines à cause des conflits au Moyen-Orient. Dans un autre contexte, la mise en place de réglementations incitatives ou contraignantes constitue « un levier fort et capital pour sécuriser ces investissements et augmenter le recyclage », selon Stéphane Fédou.

D'autant que le paiement par le consommateur d'une prime sur les produits incorporant du recyclé est sans doute plus facile « à vendre » pour des textiles que pour des emballages. « Les marques qui paieraient double pour avoir de l'emballage recyclé ne sont guère récompensées par le consommateur, estime-t-il. Au supermarché, on ne choisit pas son produit en fonction du taux de recyclé dans l'emballage. Des marques qui paieraient double pour un emballage recyclé, sans y être obligées, seraient pénalisées par rapport aux concurrents qui ne procéderaient pas de la sorte. » D'où la nécessité, selon lui, d'une réglementation contraignante sur l'incorporation de recyclé dans les emballages. Dans le textile, à l'inverse, certaines marques pourraient trouver un intérêt commercial à vendre des produits avec des taux de recyclé importants. Rendant moins nécessaire la mise en place d'une réglementation contraignante.

Passer le cap de l'industrialisation

Au-delà des investissements et d'une réglementation a minima incitative à mettre en place, l'industrialisation de ce procédé de recyclage chimique du polyester textile-à-textile passera, on l'a dit, par la structuration d'une logistique amont pour massifier et préparer les gisements. « Dans les discussions sur les premiers projets industriels, souligne Stéphane Fédou, les clients potentiels et les développeurs de projet confirment que, dans certaines zones, il sera difficile d'accumuler rapidement de grandes quantités de déchets textiles post-consommateurs. » « Dans certains cas, poursuit-il, il pourrait être utile et intéressant de lancer des projets avec une partie de déchets industriels, plus facilement mobilisables. Et ensuite de monter en puissance sur la partie post-consommation, car, à terme, c'est du recyclage textile-à-textile que les marques réclament. »

Une autre piste pourrait consister à traiter à la fois des emballages (en PET) et des textiles (en polyester) sur les mêmes unités industrielles. « En procédant par campagnes, tient à préciser l'ingénieur, car le traitement en mélanges n'est pas autorisé par la réglementation actuelle. Techniquement, nous pourrions tout à fait refaire des bouteilles en PET, y compris pour des applications alimentaires, à partir de déchets textiles en polyester. Pour l'heure, cependant, la réglementation européenne ne l'autorise pas. » Sans compter que les filières à responsabilité élargie du producteur (REP) encouragent les industriels de l'agroalimentaire à vouloir garder la main sur leurs « déchets ».

1. Bis(2-hydroxyéthyl) téréphtalate (ou BHET).

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