Recyclage du plastique 101

Dans le monde sauvage des plastiques, il existe bien plus de types que le profane ne pourrait le penser. Et si la plupart sont recyclables, tous ne le sont pas. Certains ingrédients ne valent pas la peine d'être recyclés. Et le recyclage chimique et mécanique a ses avantages et ses inconvénients. Plongeons en profondeur dans la façon dont tout cela fonctionne.

Étant dans l'industrie du recyclage, on me pose souvent des questions telles que :

Jusqu'ici, tout va bien. Mais alors la plupart des gens s'attendent à des réponses claires et simples, et c'est là que réside le problème.

La bonne réponse à la plupart des questions ci-dessus est : "ça dépend".

Ou, pour le dire avec le journaliste américain Henry Louis Mencken : « pour chaque problème complexe, il existe une solution qui est claire, plausible et fausse ».

Tous les plastiques ne sont pas créés égaux et le recyclage n'est pas synonyme de recyclage. Mais, comme on me pose souvent ces questions, voici quelques réponses relativement simples.

La plupart des plastiques sont recyclables, mais tous les ingrédients d'un produit en plastique ne sont pas recyclables et tous les plastiques ne valent pas la peine d'être recyclés.

Qu'est-ce que cela signifie, demandez-vous? Eh bien, pensez aux pigments de couleur utilisés pour fabriquer du plastique coloré. Nous pouvons recycler le plastique et nous pouvons nous débarrasser du pigment, mais nous ne pouvons ou ne recyclons généralement pas les pigments. La principale raison est qu'il n'est tout simplement pas viable de le faire.

Généralement, les types de plastiques ou de résines reçoivent un code pour indiquer ce qu'ils sont et cela nous donne également une idée de leur recyclabilité :

Le recyclage des plastiques codes 1 à 6 est à peu près standard aujourd'hui. Les plastiques de code 7 sont plus délicats, car ce sont souvent des mélanges de résines avec toutes sortes d'additifs pour donner les critères de performance souhaités. Pour faire simple : plus il y a d'additifs, plus le recyclage est difficile.

Lorsque nous répondons à la question de savoir si nous pouvons fabriquer de nouvelles bouteilles, disons à partir de plastiques 100 % recyclés, cela devient un peu plus complexe.

À un niveau très élevé, la réponse simple est "oui", suivi d'un assez gros "mais".

Il y a deux raisons principales pour le "mais":

Le recyclage mécanique est en quelque sorte explicite.

Prenons une bouteille de lait que vous avez peut-être dans votre réfrigérateur. Il est fabriqué à partir de PEHD. Le couvercle généralement de couleur bleue est en PP et est relié à un nœud coulant qui "scelle" le couvercle à la bouteille. Vous devez rincer la bouteille de lait vide avant de la mettre dans le bac de recyclage jaune.

Lorsque nous mettons toutes sortes de matières recyclables dans la poubelle à couvercle jaune, nous mélangeons des matériaux qui ne vont pas ensemble. Ils sont ensuite acheminés vers une installation de récupération des matériaux (MRF), qui a pour tâche de démêler les matières recyclables. S'il s'agit d'un bon MRF, il trie le HDPE du PET, etc. Mais même si c'est le cas, le couvercle et le nœud coulant en PP sont toujours avec la bouteille en PEHD.

La bouteille en PEHD, mise en balles avec des milliers d'autres, est acheminée vers une installation de recyclage de plastique avancée où la balle est brisée, les bouteilles sont déchiquetées et les composants non HDPE séparés du PEHD, généralement par un équipement de tri optique.

Ensuite, le HDPE déchiqueté est lavé jusqu'à trois fois. D'abord un lavage à froid, puis un lavage par friction, puis un lavage à chaud ou caustique pour nettoyer correctement le PEHD et éliminer tous les contaminants et étiquettes.

Les morceaux lavés sont séchés, à nouveau mécaniquement, et triés à nouveau pour éliminer tout non-HDPE restant.

Il sera ensuite finement déchiqueté pour en faire un produit en flocons, ce que certains clients souhaitent.

Ou, il sera extrudé et passera à travers un filtre laser, qui élimine tous les morceaux restants de non-HDPE qui ont été manqués lors des étapes précédentes. L'extrusion proprement dite est réalisée par une pièce métallique de type vis qui peut être chauffée. L'extrusion fait fondre le plastique juste assez pour le rendre malléable pour former une saucisse qui est ensuite coupée en petits morceaux appelés granulés. Les granulés sont petits, de sorte que l'équipement de mesure peut répartir avec précision par milligrammes la quantité de PEHD qui entre dans un moule pour fabriquer une nouvelle bouteille en PEHD.

La Food and Drug Administration des États-Unis a approuvé le processus de recyclage du PEHD d'une entreprise particulière sans danger pour le contact alimentaire en 2019. Ainsi, le PEHD recyclé de qualité alimentaire (rHDPE), y compris les nouvelles bouteilles de lait en rHDPE, peut être fabriqué de cette façon.

Le PEHD ne peut passer par ce type de processus qu'un nombre limité de fois. Le processus mécanique et le processus d'extrusion dégradent la résine rHDPE dans une certaine mesure. C'est pourquoi la résine vierge est mélangée à de la résine rHDPE pour garantir que la bouteille HDPE fonctionne exactement comme nous le souhaitons ou en avons besoin. Le rPET de qualité alimentaire existe depuis plus longtemps que le rHDPE.

Le « rendement » du recyclage signifie simplement : quelle quantité de rHDPE sortez-vous (sortie) des bouteilles de PEHD en balles entrant (entrée) ? Cela dépend évidemment en grande partie du niveau de contamination des bouteilles de lait, d'où le conseil de rincer avant de le mettre à la poubelle.

Le rendement varie entre 10 et 25 %, vous pouvez donc dire de manière prudente que sur 1 000 kilogrammes de bouteilles en PEHD, nous pouvons fabriquer 750 kilogrammes de nouvelles bouteilles en PEHD.

Mais, comme dit précédemment, nous devons mélanger du HDPE vierge avec le rHDPE, car nous ne savons pas quels morceaux de HDPE ont été recyclés combien de fois.

L'histoire se complique avec le recyclage chimique. Il existe au moins trois types différents avec un certain nombre de sous-catégories. Je cite le rapport du CSIRO Technologies de recyclage avancées pour traiter les déchets plastiques de l'Australie à partir d'août 2021.

Il existe plusieurs technologies de conversion, telles que la gazéification, la pyrolyse, l'hydrocraquage et l'hydrothermie. Ce qu'ils ont tous en commun, c'est que la chaleur est utilisée dans le processus.

Viennent ensuite les technologies de dépolymérisation telles que :

Enfin, il existe un processus appelé purification, qui utilise également un solvant pour dissoudre les plastiques.

Le recyclage chimique passe par un certain nombre d'étapes pour décomposer les plastiques et les réduire en monomères, afin qu'ils puissent ensuite être reconstitués en polymères, qui ont les mêmes paramètres de performance que les polymères vierges.

Pour en revenir à la question ci-dessus de savoir si nous pouvons fabriquer une bouteille à partir de plastique 100 % recyclé, la réponse est absolument ! Si nous devons ajouter des polymères vierges aux polymères recyclés mécaniquement, nous pouvons utiliser des résines recyclées chimiquement.

Nous pouvons maintenant également répondre à la dernière question posée ci-dessus : les plastiques peuvent-ils être recyclés indéfiniment ? La réponse est : oui, avec le recyclage chimique, ils le peuvent. Encore une fois, il y a un "mais" à ajouter.

Je ne raconterais pas toute l'histoire si je ne mentionnais pas quelques petits ratés en cours de route.

Le rapport du CSIRO est muet sur le rendement du recyclage chimique. Le problème avec le recyclage chimique est qu'il a des rendements très faibles. Sur le plastique à 100 % entrant comme intrant, une quantité moindre que dans le recyclage mécanique trouve son utilisation finale en tant que plastique.

Il existe un certain nombre de sous-produits, tels que les charbons, les goudrons et les huiles, qui peuvent être utilisés comme combustibles ou dans d'autres applications, mais pas dans la fabrication de plastiques. Bien sûr, cela dépend beaucoup de la quantité de contamination dans l'intrant. Mais d'une manière générale, les rendements du recyclage chimique sont bien inférieurs à ceux du recyclage mécanique. En interrogeant des experts, j'ai entendu dire que la plupart des processus avaient des rendements inférieurs à 60 %, certains même beaucoup moins que cela.

Une autre erreur commise par le rapport du CSIRO est de dire que "généralement, les produits issus du recyclage mécanique ne répondent pas aux exigences des applications conformes au contact alimentaire".

Ce n'est pas correct, comme expliqué ci-dessus avec la bouteille de lait en PEHD. Cela dépend des procédés choisis et des étapes de lavage et de nettoyage choisies dans le cadre du procédé de recyclage mécanique.

Ensuite, il y a une autre erreur, celle qui est communément commise. Le rapport indique que les plastiques sont appréciés pour leur pouvoir calorifique élevé (CV) dans les procédés d'énergie à partir de déchets (EfW).

Ce n'est pas correct non plus. Les usines EfW gagnent la majeure partie de leur argent en facturant des frais d'entrée. Leurs chaudières sont conçues pour une certaine capacité thermique.

Plus ils acceptent de matériaux à CV élevé (c'est-à-dire des plastiques), moins ils peuvent charger, car les plastiques consomment la capacité thermique de la chaudière. En effet, les chaudières EfW sont conçues pour des combustibles à faible CV, comme les DMS résiduels (ordures ménagères).

Malgré ces erreurs, le CSIRO a produit un rapport vraiment bon et nécessaire.

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Ce qu'il est important de noter, c'est que le recyclage chimique est un bon processus pour la grande majorité des plastiques qui sont actuellement mis en décharge, dont la plupart proviennent de sources commerciales et industrielles et de l'industrie du bâtiment et de la construction.

En matière de recyclage plastique-plastique, le recyclage chimique a un rôle important à jouer. Mais il consomme plus d'énergie, coûte plus cher et a un rendement moindre que le recyclage mécanique.

Nous avons besoin des deux.

Vous savez maintenant tout ce que vous devez savoir sur le recyclage du plastique.

Simple. Droite?

Frank Klostermann est directeur de Full Circle Advisory, une société de conseil spécialisée dans le développement durable et l'environnement. Il a plus de 25 ans d'expérience en tant que cadre supérieur dans les industries des déchets et du recyclage. Plus de Frank Klostermann, Full Circle Advisory