Actuellement, les films en plastique multicouches ne sont pas recyclables. Pour y remédier, treize partenaires ont lancé le projet Cimpa (pour Circular Multilayer Plastic Approach) avec pour objectif de trouver des solutions permettant leur recyclage à un niveau de qualité nécessaire à un retour au contact alimentaire. Le projet, retenu dans le cadre du programme européen pour la recherche et l'innovation Horizon 2020, a fait l'objet d'une première présentation au salon Pollutec, le 12 octobre. Officiellement lancés en juin, les travaux dureront trente-six mois, pour un budget de 5 millions d'euros.

Des emballages menacés d'interdiction

Actuellement, l'Union européenne consomme de l'ordre de 50 millions de tonnes de plastique chaque année. Les films multicouches totalisent 2,6 millions de tonnes par an (2 millions de tonnes pour les emballages et 600 000 tonnes pour l'agriculture). À l'échelle européenne, l'essentiel de ces emballages est éliminé : les deux tiers partent en incinération et le solde en enfouissement.

Évidemment, le statu quo n'est pas envisageable : la directive Emballages de 2018 fixe pour objectifs de recycler au moins 50 % des emballages plastique en 2025 et au moins 55 % en 2030. Surtout, l'interdiction de mise en marché d'emballages non recyclables se profile à l'échelle européenne à l'horizon 2030. En France, la réglementation prévoit déjà que tous les emballages plastique à usage unique mis sur le marché disposent en 2025 d'une filière de recyclage opérationnelle. Le marché français des emballages multicouches représente 130 000 à 140 000 tonnes par an. L'ensemble de ces emballages est actuellement considéré comme «emballages non recyclables » par Citeo, l'éco-organisme chargé de la filière de responsabilité élargie du producteur (REP) pour les emballages ménagers.

Recycler 70 % des films multicouches

Douze acteurs se sont donc regroupés autour du Centre technique industriel de la plasturgie et des composites (IPC) : trois centres de R&D (Aimplas, VTT et TNO) ; deux industriels (Pellenc et Filigrade) ; un gestionnaire de déchets (Paprec) ; trois producteurs de films multicouches (Leygatech, Eversia, et Barbier) ; un cabinet de conseil spécialisé dans les études consommateurs (Prospex Institute) et un autre spécialisé dans l'innovation (Benkei) ; et le représentant européen des recycleurs (Euric).

L'objectif affiché est de recycler, à terme, un peu plus de 70 % du gisement en assurant un retour au contact alimentaire. Ce point sera validé par l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (Anses) qui vérifiera que les résines issues des procédés de recyclage sont bien exemptes de substance dangereuses.

Outre la mise en place d'une démarche d'écoconception des futurs emballages, les résultats permettront aussi d'alimenter les travaux européens concernant la refonte de la directive Emballages. L'idée est simple : en démontrant la recyclabilité des films multicouches, le programme doit permettre aux fabricants d'innover et de proposer des produits dont la recyclabilité est garantie (et dont l'usage restera donc autorisé).

Distinguer deux flux

Concrètement, la première brique du projet concerne l'amélioration du tri des films multicouches en couplant le tri en proche infrarouge, une technique couramment employée en centres de tri, et le marquage digital (digital watermark). Cette seconde technique doit permettre d'affiner le tri grâce à l'ajout, sur les emballages, d'un filigrane numérique qui indique les caractéristiques du film et permet de l'identifier en centres de tri. Cette amélioration du tri intéresse aussi les recycleurs de films monocouches, car il permettra d'éliminer les multicouches qui polluent leurs flux.

Le but est de séparer les films en deux flux. Le premier regroupe les films « simples » composés de deux résines : les films polyamide (PA) / polyéthylène (PE) (employés pour les emballages sous vide et en agriculture, en version PE / PA / PE), les films polyéthylène téréphtalate (PET) / PE (utilisés pour emballer les fromages, par exemple) et les films PE / éthylène alcool vinylique (EVOH) / PE (employés pour les sachets « stand-up » utilisés, par exemple, pour le sucre, ainsi qu'en agriculture). Ce flux regroupe environ 70 % des emballages souples.

Le second flux regroupe les « complexes » composés de plus de deux résines ou intégrant un film métallique. Il s'agit des films polypropylène bi-orienté (BOPP) / métal / BOPP (utilisés pour emballer des snacks ou des bonbons), des films PET / aluminium / PE (employé, par exemple, pour emballer certains aliments pour animaux), des films PE / EVOH / PA / PE (utilisés pour certains emballages de viande), des films polypropylène (PP) / PA / EVOH / PA / PE (employés pour fabriquer les portions individuelles de compote, par exemple), et, enfin, des films PET / polychlorure de vinylidène (PVDC) / PA / PP (utilisés pour les sachets de café).

Adapter deux techniques éprouvées

Ensuite, deux méthodes de recyclage sont envisagées, en fonction de la complexité des films. Les films simples seront traités sans séparation des deux polymères qui les composent. Ils seront recyclés mécaniquement avec la technique classique de l'extrusion. La matière ainsi obtenue servira ensuite à fabriquer de nouveaux films composés de nanocouches. La superposition de couches extrêmement fines permet de retrouver les propriétés protectrices.

Les films complexes seront traités en deux temps. La première étape consiste à dissoudre les polyoléfines (les résines PE et PP, qui représentent environ la moitié du plastique de ces films) à l'aide de solvants adaptés. Ces polyoléfines seront ensuite récupérées par précipitation. Ce procédé diffère du recyclage chimique qui vise à décomposer les polymères en monomères. Pourquoi un tel choix ? « Aujourd'hui, le procédé dissolution-précipitation est plus performant que le recyclage chimique », explique Céline Chevalier, chef de projet chez IPC, ajoutant qu'« il est possible d'obtenir un polymère très pur ». Même si ce n'est pas l'objectif du projet, des développements ultérieurs pourraient permettre de récupérer les autres polymères, ainsi que le métal.

Enfin, chacun des deux procédés inclura une étape de purification afin d'éliminer les impuretés incompatibles avec le retour à l'usage alimentaire. Cette opération se fera en parallèle de l'extrusion, pour les films simples, et en après dissolution, pour les films complexes (afin de supprimer les solvants).