Valorisation des déchets en matière plastique

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Déchets banals industriels triés : sacs plastiques en attente d'être transportés pour retraitement.

La valorisation des déchets en matière plastique est l’ensemble des opérations dont le but consiste à donner à ces déchets une nouvelle valeur d’usage.

Valorisation énergétique[modifier | modifier le code]

Article connexe : Valorisation énergétique.

La valorisation énergétique consiste à transformer un déchet en énergie thermique et ceci grâce à son potentiel calorifique. Cette énergie sera utilisée pour la production de chaleur et/ou d'électricité.

La valorisation énergétique s'applique à tous les types de plastiques et surtout à ceux qui n'ont pas été triés ou qui ont été contaminés par d’autres déchets ou qui sont composés d'un mélange de polymères.

L’incinération des ordures ménagères est parfois aidée par la présence des déchets plastiques, sans lesquels il faudrait injecter dans l’incinérateur du fioul pour permettre une bonne combustion.

L'injection de résidus de matière plastique a été testée à l'échelle industrielle sur des hauts fourneaux, comme substituts partiels au coke. Ces déchets, finement découpés (6 x 9 mm²), sont injectés au niveau des tuyères à vent chaud, où ils brûlent instantanément en générant les gaz réducteurs (le monoxyde de carbone) nécessaires au procédé[1]. Un kilogramme de matière plastique peut remplacer environ 0,75 kg de coke. Mais, pour des raisons chimiques, l'injection de plastique ne peut pas dépasser un taux de 70 kg/tonne de fonte produite au haut fourneau, sachant que les besoins en coke d'un haut fourneau sont de 470 kg/tonne de fonte. Ce type d'injection n'est donc utilisé, selon le contexte économique et technique, qu'en complément d'autres injections (charbon, gaz naturel,…)[2].

Valorisation matière ou recyclage[modifier | modifier le code]

Le recyclage est un procédé de traitement des matériaux qui permet de réintroduire la matière du déchet, sans destruction de sa structure chimique, dans la production d’un nouvel objet. Le recyclage du plastique présente deux contraintes :

  • le plastique est récupéré sous forme d'objets qu'il faut transformer avant tout traitement[3] ;
  • la formulation du plastique contient en plus du polymère principal des additifs et des charges.

Le recyclage s'applique surtout aux matériaux thermoplastiques.

Il est possible de recycler les déchets en matières plastiques après leur fragmentation (recyclage mécanique) ou après leur dissolution.

Recyclage mécanique[modifier | modifier le code]

Article connexe : Recyclage.

Les plastiques utilisés dans ce cas sont ceux qui ont été triés et qui n'ont pas été contaminés.

Les déchets sont triés, lavés (si nécessaire) et fragmentés par broyage et éventuellement par micronisation, puis séchés. Ces fragments sont ensuite utilisés directement ou après compoundage par extrusion suivi par une granulation.

Pour les exemples de ce type de recyclage, voir Code d'identification des résines.

Recyclage après dissolution[modifier | modifier le code]

Les plastiques utilisés dans ce cas sont ceux qui ont été contaminés par mélange à d’autres plastiques ou à d’autres déchets.

En plus des étapes listées précédemment pour le recyclage mécanique, les déchets en matière plastique doivent subir les étapes suivantes :

  • dissolution du polymère principal de manière sélective dans un solvant organique ou un fluide supercritique ;
  • séparation du solvant et du polymère des matières secondaires non dissoutes ;
  • précipitation du polymère et élimination du solvant ;
  • séchage des particules de polymère.

L'exemple le plus connu de ce type de recyclage est la méthode Vinyloop pour le PVC.

Valorisation chimique[modifier | modifier le code]

On parle de valorisation chimique lorsque les polymères de base des plastiques sont dissociés pour donner des composés chimiques utilisables pour de nouvelles applications. Ces composés peuvent être les monomères, on parle alors de dépolymérisation (en)[4], d'autres molécules de petite taille ou bien des oligomères. La valorisation chimique s’applique aux matériaux thermoplastiques et thermodurcissables. Elle a lieu par chauffage ou par ajout de réactifs.

Thermolyse[modifier | modifier le code]

La thermolyse s’applique aux polymères synthétisés par polymérisation en chaîne. Comme exemples de thermolyse on peut citer :

  • la pyrolyse : réaction de décomposition thermique à 500 °C et sous pression réduite ;
  • l'hydrogénation : réaction avec du dihydrogène à 450 °C et sous une pression de 200 bar ;
  • la gazéification : réaction d’oxydation partielle en continu sous pression.

Ajout de réactifs chimiques[modifier | modifier le code]

Cette méthode s’applique aux polymères synthétisés par polymérisation par étapes. Le réactif peut être :

Valorisation biologique[modifier | modifier le code]

La valorisation biologique a lieu à partir de plastiques biodégradables. Pour que la dégradation soit complète, le polymère doit être introduit dans un compost qui lui apporte la bonne quantité de dioxygène et d’humidité. Cette dégradation peut avoir lieu aussi par photolyse. On parle alors de photodégradation.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (de) « Durch Einsatz von Altkunststoffen reduziert die voestalpine CO2-Emissionen in Linz um mehr als 400.000 t/a », Voestalpine,‎ 16 juin 2006
  2. [PDF](en) Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Iron and Steel Production, Direction régionale de l'environnement, de l'aménagement et du logement,‎ 28 février 2012, 597 p. (lire en ligne), p. 339-340 ; 344-345
  3. I. Bourdial, Plastiques - des bouteilles recyclées en pull-overs, Science et Vie no 925, octobre 94, p. 108.
  4. Groupe français d'études et d'applications des polymères, définition de « dépolymérisation ». Consulté le 9 mars 2013.
  5. [PDF] ADEME, Erdyn Consultants, Recyclage chimique des matières plastiques, juin 2002. Consulté le 11 janvier 2013.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]