Le recyclage des plastiques par pyrolyse ouvre la voie à une économie circulaire
Considérations technologiques lors de la transition vers le diesel renouvelable
À mesure que le monde cherche de plus en plus à réduire sa dépendance aux combustibles fossiles, les technologies de recyclage avancées offrent une solution potentielle. Parmi elles, le « recyclage des plastiques par pyrolyse » utilise la chaleur pour décomposer le plastique en huile combustible et autres produits. Cette page fournit un aperçu de la pyrolyse et d’autres méthodes de recyclage avancées, ainsi que de l’extraction par solvants et de la dépolymérisation.
État actuel du recyclage des plastiques
Le recyclage des plastiques est le processus de récupération des plastiques usagés ou de déchets plastiques pour les retraiter en nouveaux produits. Comme la grande majorité des plastiques ne sont pas biodégradables, le recyclage est essentiel pour réduire la quantité de plastique dans les décharges et dans les océans.
Le saviez-vous ?
Les plastiques issus de combustibles fossiles, fabriqués à partir de pétrole et de gaz naturel, sont le type de plastique le plus répandu dans le monde. Ils servent à fabriquer des produits tels que bouteilles d’eau, sacs de courses ou emballages alimentaires. Le recyclage des plastiques issus de combustibles fossiles est difficile car ils ne sont pas biodégradables.
Les usines de recyclage utilisent plusieurs méthodes pour recycler le plastique, mais la plus courante est le recyclage mécanique. Dans ce procédé, le plastique est broyé en très petits morceaux, puis chauffé jusqu’à fusion. Le plastique fondu est ensuite moulé pour créer de nouveaux produits.
À l’échelle mondiale, seulement 9 % des déchets plastiques sont recyclés, la majorité finissant en décharge, étant incinérée ou se retrouvant dans l’environnement. En 2019, la production mondiale de déchets plastiques a plus que doublé, passant de 200 à 353 millions de tonnes. On prévoit que ce chiffre augmentera de 40 % d’ici 2030.
Pour y remédier, les gouvernements du monde entier prennent des mesures pour passer d’un modèle économique linéaire à un modèle circulaire. Le recyclage des plastiques joue un rôle clé dans cette transition. L’EPA (Agence de protection de l’environnement) des États-Unis a lancé l’objectif national de recyclage visant un taux de recyclage de 50 % d’ici 2030. Les directives européennes sur les emballages fixent un objectif de recyclage de 55 % pour les emballages plastiques.
On estime qu’en 2050, il y aura plus de déchets plastiques que de poissons dans les océans. Cette statistique choquante souligne l’importance de recycler les plastiques et de trouver des moyens innovants de réutiliser ce matériau.
Les limites du recyclage mécanique
La méthode conventionnelle utilisée dans l’industrie plastique est le recyclage mécanique. Ce processus utilise des machines pour broyer, séparer, sécher et compacter les morceaux de plastique. Sa principale limitation est qu’il ne peut pas recycler de manière optimale la variété des flux de déchets plastiques mixtes utilisés aujourd’hui. Le recyclage mécanique n’est pas non plus efficace pour contrôler la contamination provenant de différentes sources plastiques.
Le recyclage mécanique se limite aux thermoplastiques pouvant être refondus et remoulés en nouveaux produits. Au cours du processus, les déchets plastiques sont triés, lavés, broyés, chauffés, extrudés, puis transformés en granulés de matière première recyclée sans modifier la structure du plastique. Ce procédé présente quelques limitations : il exige que les déchets plastiques soient aussi propres et purs que possible pour minimiser le risque de contamination.
De plus, la couleur peut varier d’un lot à l’autre car la pigmentation originale des déchets plastiques est conservée et non retirée par le processus. Par ailleurs, le plastique ne peut pas être recyclé mécaniquement indéfiniment, car ses propriétés se dégradent à chaque cycle de recyclage.
Actuellement, le recyclage mécanique est la principale raison du faible taux de recyclage des plastiques.
Cependant, le développement émergent des technologies de recyclage avancé devrait permettre de surmonter ces limites. L’objectif est d’augmenter le taux de recyclage des déchets plastiques et de favoriser la transition vers un modèle d’économie circulaire.
Vers un modèle circulaire
Une économie circulaire est un modèle économique conçu pour être régénératif et restauratif. C’est un système en boucle fermée où les déchets sont éliminés autant que possible. Dans une économie circulaire, les ressources sont utilisées le plus longtemps possible et les déchets sont gérés de manière à minimiser leur impact négatif sur l’environnement.
L’objectif est de « réduire, réutiliser, recycler », et ainsi de maintenir les produits et matériaux dans l’économie le plus longtemps possible. Toutes les nouvelles technologies innovantes de recyclage joueront un rôle clé pour ouvrir la voie vers ce modèle circulaire.
Présentation du recyclage avancé
Le recyclage avancé combine des méthodes mécaniques et chimiques pour décomposer les matériaux en matières premières réutilisables. Cela se fait par divers procédés tels que la décomposition thermique, la dissolution chimique ou la séparation mécanique. La forme la plus efficace de recyclage avancé est le recyclage des plastiques par pyrolyse.
Le recyclage avancé utilise des procédés comme la pyrolyse pour décomposer les déchets plastiques au niveau moléculaire, les transformant en une large gamme de produits, incluant des cires industrielles et des carburants. La pyrolyse peut également reconvertir les déchets plastiques en leurs éléments de base d’origine, qui peuvent servir de matières premières pour de nouveaux produits chimiques et plastiques.
Qu’est-ce que le recyclage des plastiques par pyrolyse ?
La pyrolyse est la méthode principale et la technologie centrale utilisée dans le recyclage avancé des plastiques. Elle consiste à décomposer les déchets plastiques par la chaleur, généralement à environ 500 °C, en absence d’oxygène. Ce procédé conditionne et vaporise les déchets plastiques dans le réacteur de pyrolyse. Ceux-ci sont ensuite condensés pour produire de l’huile de pyrolyse, ainsi que du gaz combustible, du charbon (noir de carbone) et des hydrocarbures.
En résumé, la pyrolyse génère beaucoup moins de déchets que les méthodes de recyclage traditionnelles tout en produisant des produits réutilisables. L’huile de pyrolyse est le produit principal et sert de matière première pour fabriquer de nouveaux plastiques et produits chimiques synthétiques.
Environ 25 % de la production est constituée d’huile de pyrolyse. Les deux autres produits générés sont le gaz combustible et le charbon. Le gaz combustible est utilisé pour chauffer ou alimenter l’usine ou le réacteur de pyrolyse, et le charbon sert à la production d’asphalte ou est mis en décharge.
