Depuis son arrivée fracassante dans nos vies au début du 20ème siècle, le plastique n’a cessé d’évoluer. Aujourd’hui, les plastiques et matériaux nouvelle génération s’adaptent encore mieux à nos attentes de consommateurs : ils sont plus légers, plus durables et résistants ou encore autoréparables. Ils répondent aux nouvelles exigences environnementales en étant biosourcés ou biodégradables, mais surtout recyclables. Cette recyclabilité des plastiques les inclut dans cette boucle de l’économie circulaire, particulièrement soutenue par les gouvernements européens.
Autour des activités « classiques » de la plasturgie, des filières spécialisées se sont développées pour valoriser les Matières Plastiques Recyclées (MPR). L’intégration de ces MPR est en forte croissance, avec près de 50% des entreprises de la plasturgie en France les utilisant pour la fabrication de nouveaux produits (ambition 600 kT/an en 2025). Il est donc très probable que votre bouteille de soda, l’emballage de votre encas ou l’intérieur de votre voiture, ait déjà vécu une première vie.
Dans une philosophie du « rien ne se perd », les voies de valorisation du plastique usagé sont en de plus en plus innovantes. Parka en fil recyclé REPREVE provenant de bouteilles en PET, machine d’impression 3D ZERO.W alimentée par vos emballages … les projets se multiplient.
Cependant seulement 30% des déchets plastiques produits en France sont recyclés ! 50% sont incinérés pour être valorisés en énergie et 20% sont toujours mis en décharge. Lorsqu’ils sont brûlés pour produire de l’énergie, les déchets plastiques sont utilisés au minima de leur potentielle valeur. Les matériaux plastiques sont des polymères, issus du pétrole, et leurs constituants chimiques ont de la valeur sur le marché… Encore faut-il la récupérer !
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Des traitements thermiques, comme la pyrolyse, permettent de dégrader les chaines polymériques en dérivés pétroliers plus légers, à forte valeur ajoutée. Aux Etats-Unis, le procédé breveté « Plastic 2 Oil » permet, à partir du contenu de votre poubelle jaune, d’obtenir des fiouls pouvant être utilisés pour alimenter des cargos ou des équipements industriels. La start-up française Earthwake propose sa machine basée sur la pyrolyse, la Chrysalis, pour le recyclage des déchets plastiques en carburant, dans un format réduit, mobile et abordable.
En Europe, en partenariat avec CITEO, Mars et Nestlé, Recycling Technologies développe une autre stratégie thermique pour produire, à partir de plastiques non triés, des huiles pouvant être directement utilisées pour la fabrication de packagings alimentaires ou cosmétiques.
Cependant, ce qui donne une véritable perspective d’économie circulaire autour du plastique, c’est la dépolymérisation. La récupération du monomère, l’unité chimique de base des chaînes polymériques, fait passer le plastique du statut de déchet à celui d’une nouvelle matière première à l’infini.
Un traitement chimique est appliqué afin d’isoler le monomère le constituant. De nombreuses preuves de concept du recyclage chimique existent depuis les années 80. Des pilotes industriels ont pu être mis en place, pour recycler les déchets de production sans sortir de l’usine. Le fabricant autrichien d’isolants Getzner, par exemple, a incorporé une boucle de dépolymérisation à son procédé en réintégrant directement les monomères polyols dépolymérisés des chutes de polyuréthane (PU) générées lors de la découpe de ses plaques d’isolation. Depuis 10 ans, Getzner a pu recycler 40 T de polyuréthane par voie chimique et ainsi réaliser des économies sur ses matières premières, tout en ne générant aucun déchet plastique.
Cependant, dans les années 2000-2010, malgré une technologie robuste, de nombreux procédés de dépolymérisation ont été mis en stand-by en raison de leur faible rentabilité (par exemple, chez Efisol ou Philip Environmental Services). Aujourd’hui, les nouvelles réglementations autour de la gestion des déchets plastiques et l’augmentation du coût de la mise en décharge donnent un second souffle à cette stratégie. De nombreux projets de la Commission Européenne (UrbanRec, PURESmart) travaillent sur la promotion du recyclage chimique.
Dernière stratégie en date, le recyclage biochimique utilise l’action spécifique de micro-organismes (bactéries, enzymes, levures, etc.) pour découper les chaînes polymériques et récupérer le précieux monomère. Par définition, les matériaux plastiques ne sont pas biodégradables mais les recherches actuelles visent à développer des conditions de dégradation adaptées. Le succès de la société française Carbios est emblématique du potentiel du recyclage biologique. En 2020, avec une publication dans Nature, elle démontre que son enzyme permet 90% de recyclage du PET en 10 h, avec une très grande sélectivité. Carbios développe maintenant des partenariats stratégiques avec des industriels comme L’Oréal ou Pepsico pour repenser le cycle de vie des plastiques.
Cependant, ces stratégies de dégradation biochimique restent encore très peu matures pour des applications industrielles, puisqu’encore peu adaptées au traitement de gros volumes. Elles représentent néanmoins une voie prometteuse pour faire entrer les matériaux plastiques dans une boucle de recyclage quasi infinie!
Bien souvent considéré comme le plus mauvais élève parmi les matériaux, le plastique se développe vers de nouveaux usages, grâce aux efforts R&D des acteurs de la plasturgie, et vers des cycles de vie prolongés et répétés. L’équipe Chimie-Matériaux d’Alcimed accompagne les acteurs tout au long de la chaine de valeur du plastique afin de soutenir ces nouveaux usages et d’intégrer une dimension d’économie circulaire aux fantastiques plastiques de demain.
A propos de l’auteur,
Elodie, Consultante Senior dans l’équipe Chimie & Matériaux d’Alcimed en France
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