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Les industriels du caoutchouc préparent le verdissement de leurs produits

Il est possible d'incorporer des matières biosourcées et recyclées dans les élastomères. Mais cela se fera par petites touches : la compétitivité des produits de substitution n'est pas encore totalement assurée.

Déchets  |    |  Philippe ColletActu-Environnement.com

Pour sécuriser son approvisionnement en matières premières, la filière caoutchouc étudie l'incorporation de matériaux biosourcés ou de produits recyclés dans ses formules. Le projet Bioproof a démontré la faisabilité de l'approche et permis d'engager un verdissement progressif des formules. Mais cette substitution n'est que partielle, elle implique d'adapter les formules et soulève toujours des questions de compétitivité économique. C'est ce qui ressort des résultats présentés jeudi 24 mai par le Laboratoire de recherches et de contrôle du caoutchouc et des plastiques (LRCCP) et les industriels qui ont réalisé les essais.

Le projet a été lancé en 2013 par une dizaine d'entreprises du secteur des élastomères. Doté d'un budget de 4,6 millions d'euros, il a bénéficié du soutien de BPI France dans le cadre des Investissements d'avenir. Bioproof pourrait se prolonger avec la création d'un label qui signalerait les proportions de matières recyclées ou biosourcées dans les caoutchoucs. La création d'une centrale d'achat dédiée aux entreprises qui souhaitent s'approvisionner en matières vertes est aussi à l'étude.

Plastifiants biosourcés et noir de carbone recyclé se démarquent

Bioproof a évalué plusieurs produits recyclés. L'une des pistes évaluées est la réincorporation de caoutchouc dévulcanisé et régénéré. Cette approche ne perturbe pas significativement les propriétés finales, mais le taux d'incorporation n'atteint que 10%, "dans les meilleurs des cas". L'autre approche prometteuse est la pyrolyse des déchets pneumatiques pour produire des noirs de carbone recyclés. Ils peuvent être incorporés à hauteur de 40%, comme le montre l'exemple de l'entreprise Emac qui a testé plusieurs taux d'incorporation allant de 20 à 100%.

Les produits biosourcés peuvent se substituer à l'ensemble des composants des élastomères. Les charges peuvent notamment être remplacées par des nanotubes de carbone biosourcées. Le guayule, cultivé au Mexique, peut fournir un élastomère. Quant aux plastifiants, ils peuvent être remplacés par des huiles végétales, en particulier pour les caoutchoucs spéciaux de type "éthylène-propylène-diène monomère" (EPDM) utilisés dans une grande gamme de produits.

Parmi toutes ces approches, les plus prometteuses sont les plastifiants biosourcés (huiles végétales) qui fournissent des propriétés équivalentes, voire améliorées, par rapport aux huiles fossiles, même si la compatibilité avec l'élastomère, le comportement thermique et les masses moléculaires plus faibles restent parfois des inconvénients. Du côté des charges, les noirs de carbone ou les nanotubes de carbone biosourcés, en mélange avec les noirs de carbone traditionnels, peuvent eux aussi améliorer certaines propriétés. Toutefois, le recours aux noirs de carbone recyclé impose de revoir certaines méthodes d'essais et les nanotubes de carbone sont confronté aux enjeux HSE auxquels font face tous les nanomatériaux.

Préparer la profession aux attentes environnementales

Pour autant, ces nouvelles formules n'ont pas vocation à remplacer rapidement les caoutchoucs traditionnels. Pour Christian Caleca, directeur généraldu Centre français du caoutchouc et des polymères (CFCP), ce programme a surtout permis de préparer l'avenir : "Bioproof prépare la profession aux attentes sociétales", et tout particulièrement environnementales. Une quarantaine de fournisseurs de matières de substitution ont ainsi profité du projet pour établir un diagnostic de leurs produits. L'entreprise Emac a saisi l'occasion pour tester 17 matières biosourcées ou recyclées en provenance de 12 fournisseurs.

Comme souvent, les critères économiques dicteront l'avenir des alternatives étudiées : les représentants de l'industrie automobile, grande consommatrice de caoutchouc, n'ont eu de cesse de s'inquiéter des coûts des alternatives présentées… En effet, le cours des principales matières premières des caoutchoucs de synthèse (le brut et le butadiène) ont été divisés par deux entre le lancement de Bioproof et son achèvement. Certes, les cours sont repartis à la hausse, mais les formules proposées par Bioproof ne présentent pas toujours un intérêt économique.

Le désavantage économique peut toutefois être compensé, explique l'entreprise EFJM qui a testé un caoutchouc produit à partir de 80% de matières issues du projet Bioproof. Pour cette entreprise, le surcoût est contrebalancé par l'avantage marketing du produit. Mais cela est possible parce que les achats de matière ne représentent que 3% du chiffre d'affaires… Pour l'entreprise, le vrai sujet est surtout l'évolution de la réglementation : ce caoutchouc est destiné à des produits soumis à la réglementation qui encadre les matériaux au contact alimentaire. KSB rencontre la même difficulté pour ses joints de robinets utilisés sur les réseaux d'eau potable. A chaque fois, la réglementation rend quasiment impossible l'utilisation de matériaux issus du recyclage ou de la pyrolyse.

Assurer la stabilité des lots et étudier l'impact environnemental

Il existe toutefois des solutions avantageuses sur le plan économique, comme les noirs de carbone recyclés qui deviennent compétitifs avec la hausse du cours de pétrole. Mais la solution est précaire puisqu'ils ne l'étaient pas il y a deux ans encore, avec un pétrole à 40 dollars. Alpha Carbone propose ainsi un noir de carbone produit par vapo-thermolyse de déchets pneumatique à 640 euros la tonne livrée, soit de l'ordre de la moitié du prix actuel du noir de carbone. De même, Geficca a proposé à un de ses clients un caoutchouc incorporant 30% de noir de carbone recyclé, 20% de caoutchouc dévulcanisé et 100% d'huile de colza. Bien que la matière représente 50% du coût de la pièce, la solution permet de baisser de 7% les coûts de production.

Au-delà de l'aspect économique, l'un des principaux écueils reste la stabilité de la qualité des lots de matières alternatives. Cela pose notamment des difficultés aux producteurs qui travaillent avec des industries très exigeantes, comme l'automobile ou l'aéronautique. Pour autant, ITC-Elastomère a testé des nanotubes de carbone obtenus à partir d'éthylène biosourcé. Depuis deux ans, elle a produit des milliers de pièces qui satisfont au cahier des charges de l'aviation. Pour stabiliser dans le temps les caractéristiques des produits, l'une des solutions est la maîtrise totale de la chaîne d'approvisionnement, comme le fait Alpha Carbone qui assure la collecte des pneus et le tri de ceux qui seront recyclés en noir de carbone.

Restent enfin l'impact environnemental du projet qui, pour l'instant, a été laissé de côté. Le postulat de base est que les matières recyclées ou biosourcées apportent un gain, mais aucune analyse du cycle de vie (ACV) ne vient le quantifier. De même l'impact sur la déforestation ou l'alimentation n'a pas été évoqué. La polémique sur l'approvisionnement de la raffinerie de La Mède (Bouches-du-Rhône) illustre les craintes à ce sujet. A ce stade, Bioproof indique simplement que l'huile de palme n'a pas été évaluée comme plastifiant.

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