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Privilégier les matériaux biosourcés et le recyclage pour un cycle de vie plus vert

Par Camille Paschal
Privilégier les matériaux biosourcés et le recyclage pour un cycle de vie plus vert

© Ad Majoris

Connu pour être l'un des secteurs les plus émetteurs de déchets plastiques, l'emballage doit revoir sa copie pour proposer des produits adaptés à l'économie circulaire. À l'occasion de la deuxième rencontre « Ecotech, Plastiques et Emballages », différentes solutions ont été proposées.

Chaque année, 4,9 millions de tonnes plastiques sont consommées en France. Parmi ces plastiques, seules 3,5 millions de tonnes sont recyclées. Les 1,4 million de tonnes restantes continuent à peser sur la consommation de ressources fossiles, dont elles sont majoritairement issues. Pour Roland Marion, directeur adjoint à la direction de l'Économie circulaire de l'Ademe, « il y a encore beaucoup de travail pour faire passer 4,9 millions de tonnes de plastiques consommés à 4,9 millions de tonnes de plastiques régénérés ». Rappelons que le gouvernement a mis en place différentes lois, notamment la fin des plastiques à usage unique d'ici à 2040.

Mais quels sont les moyens pour limiter l'utilisation des ressources fossiles et la pollution liée à la dispersion de plastiques en fin de vie dans l'environnement ? Ces questions sont abordées par l'écoconception, qui propose plusieurs axes de réponses. Outre la réduction des emballages, l'allègement ou le réemploi, les deux autres solutions qui se dessinent consistent à travailler sur l'origine de la matière, et enfin, préparer la fin de vie de l'emballage en favorisant la recyclabilité des produits, en incitant le consommateur à bien trier.

Ainsi pour relever ce défi de taille, de nombreuses start-up proposent des solutions innovantes, à commencer par des emballages biosourcés et biodégradables. La société Proteme, par exemple, propose un emballage alimentaire autour des fruits, pour agir comme une seconde peau, invisible, comestible et nettoyable à l'eau. La start-up va au-devant de la réglementation qui sera mise en place au premier janvier 2022 et qui interdira les emballages autour de certains fruits et légumes. Pour Benjamin Vignard, cofondateur de Proteme, « cet emballage va diminuer le passage de certains gaz et donc ralentir le processus de maturation pour augmenter la durée de vie du fruit ou du légume ». Ces films biodégradables ultrafins sont fabriqués à partir de champignons ou de plantes.

Même stratégie pour le projet Hanabi, mené par le laboratoire de science et ingénierie des matériaux et procédés (Simap). L'objectif est de concevoir un matériau hybride résistant à l'eau, imperméable aux gaz, souple et biodégradable. « Nous utilisons un procédé hybride qui modifie la surface de la cellulose grâce à l'ajout de céramique », précise Gicquel Erwan, chercheur postdoctoral chez Simap. Cette technique permet d'obtenir un matériau résistant à l'eau, avec une grande biodégradabilité (car composé à 98 % de cellulose). Les chercheurs créeront une start-up en 2022.

Une autre solution possible est l'ajout de charges naturelles dans les plastiques, pour réduire la proportion de ressources fossiles. C'est toute la volonté du groupe Ad Majoris. « L'objectif est de renforcer les propriétés mécaniques et esthétiques, tout en ayant une transformation facile, puisque nous utilisons le même outillage », explique William Houzet, responsable développement commercial chez Ad Majoris. La société ajoute donc à ses résines de base (PP, PE, PLA, PBS) des matériaux comme des roches, des coquillages, du bois, du marc de café et des produits issus du recyclage.

Le recyclage a la côte

Si le biosourcé prend de l'ampleur et se démocratise, le recyclage n'est pas en reste, avec des projets parfois étonnants. Le groupe Suez Circpack travaille actuellement sur une intelligence artificielle capable de scanner les déchets. « Nous utilisons le big data pour comprendre comment sont triés nos déchets : les codes-barres des emballages sont scannés par des caméras sur les lignes de tri », ajoute Juliette Guérin, responsable de projet à Suez Circpack. Cette base de données gigantesque permet de mettre en lumière les déchets mal recyclables comme les emballages noirs, les multicouches ou encore les emballages de sauces qui contiennent encore des résidus. Cette démarche va également permettre d'avoir un panorama des technologies de recyclage à améliorer pour atteindre 100 % de produits recyclés.

Suez n'est pas le seul à combiner recyclage et intelligence artificielle. Lixo Tech est une jeune entreprise qui travaille sur la reconnaissance d'images à partir de caméras dans des camions de collecte et des usines de tri des déchets. Pour la fondatrice Marjorie Darcet, « nous analysons en direct et en continu le flux de déchets pour les caractériser. Nos clients sont des acteurs de la collecte, du tri, du recyclage et de la valorisation ». Cette technologie permet de reconnaître le type de polymère utilisé dans les emballages et ainsi d'améliorer le tri et le recyclage.

L'utilisation de nouvelles technologies peut permettre d'améliorer le recyclage, encore faut-il pouvoir recycler tous les polymères. La start-up Recyc'elit se donne pour objectif de recycler tous les types de déchets PET (polyéthylène térephtalate). La technologie que le groupe propose est un procédé de déconstruction du PET par méthanolyse. Comme l'explique Raouf Medimagh, co-fondateur, ce procédé permet de « récupérer les monomères de départ : le DMT (ester diméthylique de l'acide téréphtalique) et le monoéthylène glycol. Ce procédé a pour avantage de pouvoir conduire la réaction avec un chauffage modéré (moins de 70 °C) en peu d'étapes tout en recyclant les solvants et les catalyseurs ayant servi à la réaction pour une deuxième réutilisation ».

Enfin, de l'autre côté de l'Atlantique, le Canadien Pyrowave développe une technologie de dépolymérisation du polystyrène (PS) par micro-ondes. Cela permet de revenir au monomère de base pour pouvoir ensuite reformer des plastiques de qualité vierge. Les polystyrènes à traiter sont d'abord débarrassés des impuretés (étiquettes, résidus) avant d'être injectés dans un réacteur où ils sont mélangés à des particules de carbure de silicone brevetées qui interagissent avec un champ de micro-ondes à haute énergie. Le polystyrène usagé est ainsi converti en un liquide riche en monomères qui sont ensuite purifiés pour atteindre les mêmes spécifications que les monomères utilisés par l'industrie.

Si le secteur de l'emballage peut constituer un gisement considérable de plastiques usagés, il est aussi possible de valoriser des produits plus hétéroclites comme les filets de pêche, dont 600 à 800 t ne sont pas recyclées par an. La société Fil and Fab, créée depuis deux ans, récupère sur les ports les filets composés principalement de polyamide 6, les broient et les régénèrent. Les granulés ainsi obtenus sont revendus à des plasturgistes. ?

 

« Nous utilisons le big data pour comprendre comment sont triés nos déchets : les codes-barres des emballages sont scannés par des caméras sur les lignes de tri ».

Juliette Guérin, responsable de projet à Suez Circpack

 

L'INSTITUT CARNOT, UN PARTENAIRE POUR L'ÉCOCONCEPTION

Parmi les différents partenaires de ces conférences, les instituts Carnot avaient une place importante. Composés de 39 instituts créés en 2006, ils ont pour but de développer la coopération entre les entreprises et la recherche dans tous les domaines scientifiques. Quinze d'entre eux sont impliqués dans la recherche sur les polymères. L'IPC, par exemple, composante du Carnot Ingénierie@Lyon, dispose d'une ligne pilote de recyclage pour tester la recyclabilité des produits plastiques rigides ou souples. Le procédé breveté au laboratoire de génie chimique de Toulouse (CNRS, INP Toulouse, université Paul Sabatier Toulouse-III), composante de l'Institut Carnot 3BCAR, s'applique à recycler le PVB (polyvinylbutyral) présent sous forme de film inséré entre des plaques de verre (pare-brises automobiles, vitrages de bâtiment, téléphones portables).

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