Les déchets plastiques traités à l’aide de technologies émergentes pourraient permettre de recycler entre 5 et 15 millions de tonnes supplémentaires par an d’ici 2030. Ben Owens, vice-président et directeur de la stratégie Honeywell Sustainable Technology Solutions, revient sur le processus d’UpCycling qui pourrait constituer une réponse à la gestion de ces déchets.

Les plastiques jouent un rôle important dans notre société. Ils présentent non seulement un bon rapport coût-efficacité pour un large éventail d’applications, notamment l’emballage, les textiles, le transport, les médicaments, l’électronique, les électroménagers et le sport, mais ils prolongent également la durée de conservation des aliments, ce qui contribue à réduire les déchets. Qui plus est, en comparaison avec des conteneurs en verre ou en métal plus lourds, les emballages plastiques légers peuvent favoriser la réduction des émissions liées au transport des marchandises.

Toutefois, seuls 10 à 15 % des plastiques sont recyclés en raison des limites inhérentes aux processus de collecte, de tri et de recyclage. La plupart des déchets plastiques sont incinérés ou mis en décharge où ils peuvent libérer des microplastiques dans le sol et les eaux souterraines. Les incinérateurs, quant à eux, peuvent récupérer une partie du contenu énergétique des déchets plastiques pour produire de l’électricité, mais ils rejettent le carbone sous forme de dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère.

Limites des techniques de recyclage actuelles

Aujourd’hui, la plupart des déchets plastiques sont recyclés par le biais du recyclage mécanique, au cours duquel ils sont lavés, réduits en copeaux, fondus et reformés en granulés qui peuvent être utilisés pour créer de nouveaux produits. À chaque passage dans ce processus, les propriétés physiques des plastiques se dégradent quelque peu, ce qui les cantonne à des applications de moindre qualité, comme le rembourrage de vestes ou la fabrication de bancs publics. Cette dégradation des performances est appelée « downcycling » ou « décyclage ». Seuls certains polymères, couleurs et formats sont adaptés au recyclage mécanique. Les installations de tri des plastiques doivent passer au crible les flux de déchets généraux pour séparer les matériaux optimaux et rejeter des fractions de déchets telles que les plastiques souples, le polystyrène et les formats ou couleurs incompatibles de polyéthylène et de polypropylène rigides. Ces plastiques de rebut finiront par se retrouver dans une décharge ou un incinérateur.

En comparaison, le recyclage chimique décompose les plastiques au niveau moléculaire, produisant une matière première de substitution destinée aux usines de production de plastiques existantes. Certains procédés de recyclage chimique génèrent des monomères qui peuvent être purifiés et repolymérisés pour former les mêmes polymères que ceux dont ils sont issus. Ces procédés se prêtent particulièrement bien aux polymères tels que le PET, couramment utilisé dans les contenants destinés aux boissons, car ils peuvent être facilement dépolymérisés tout en laissant les monomères intacts. Cependant, le recyclage des flux de déchets plastiques mixtes de moindre qualité est plus difficile et nécessite des procédés capables de traiter différents plastiques et non-plastiques. Des technologies telles que la pyrolyse sont en mesure de répondre à ce besoin.

La pyrolyse consiste à soumettre des déchets plastiques mixtes faiblement triés à une température et une pression modérées, en l’absence d’oxygène ajouté, afin de décomposer les déchets plastiques en molécules d’hydrocarbures qui ressemblent aux matières premières classiques des usines de production de plastique. Cette matière première polymère recyclée est transformée en un nouveau plastique aux propriétés de haute qualité et de haute performance identiques à celles des plastiques fabriqués à partir de sources conventionnelles. Les flux de déchets plastiques de qualité inférieure traités par pyrolyse ne sont pas assez riches en termes de formats, de polymères ou de couleurs pour être recyclés mécaniquement. Sans de tels procédés, ils finiraient à la décharge ou à l’incinérateur.

Ainsi, la valorisation des déchets plastiques mixtes par pyrolyse permet d’éviter que ces plastiques n’arrivent en fin de vie dans les décharges ou les incinérateurs, tout en remplaçant les matières premières fossiles qui auraient été utilisées pour fabriquer de nouveaux plastiques. Des entreprises spécialistes de ces questions réfléchissent aujourd’hui aux moyens d’améliorer l’efficacité de la pyrolyse pour augmenter le volume des déchets plastiques qui peuvent être recyclés.

Fonctionnement du processus UpCyclingd’UpCycling

Le processus UpCyclingd’UpCycling s’appuie sur une technologie chimique perfectionnée au fil des décennies pour procéder à la pyrolyse des plastiques dans des conditions modérées, en décomposant les plastiques difficiles à recycler en leurs éléments constitutifs.

Les déchets plastiques de faible qualité, colorés, flexibles, multicouches, riches en polyoléfines ou en polystyrène, qui seraient autrement éliminés par incinération ou mis en décharge, sont décomposés par pyrolyse, à partir de grandes molécules polymères complexes, en molécules d’hydrocarbures plus simples et plus petites. Une fois les vapeurs récupérées, condensées et débarrassées des traces de contaminants, le produit liquide (matière première de polymère recyclé) est expédié vers une usine de vapocraquage, où il est converti en précurseurs de plastique qui peuvent être utilisés pour produire du plastique recyclé de qualité supérieure présentant des performances équivalentes à celles des produits fabriqués à partir de sources fossiles. Par exemple, grâce au processus UpCycling, un mélange de déchets plastiques faiblement triés peut être recyclé en de nouveaux plastiques adaptés à des applications de qualité alimentaire ou médicale, et non simplement en planches pour bancs ou en rembourrage de vestes.

Le processus UpCycling a été conçu à la fois dans un souci de résilience opérationnelle et de performance économique. En transformant les plastiques de faible valeur et les déchets mixtes en matières premières pour le vapocraquage, les fabricants de plastiques sont mieux à même d’atteindre leurs objectifs en matière de contenu recyclé. Il en résulte une forte demande et une valeur élevée pour la matière première polymère recyclée produite par le processus d’UpCycling. En outre, ce dernier vise à trouver un équilibre entre l’efficacité du capital et la disponibilité des matières premières afin de répondre aux besoins de valorisation des déchets plastiques mixtes d’une zone métropolitaine typique grâce à une conception modulaire des équipements. Evolutif, il peut être intégré dans une série d’infrastructures existantes de gestion des déchets et de pétrochimie à l’échelle mondiale. 

Par ailleurs, contrairement à la combustion ou à l’incinération, l’UpCycling ne consomme pas d’oxygène ; son objectif principal n’étant pas de brûler le plastique pour produire de l’énergie, mais de transformer le plastique recyclé en matière première pour fabriquer de nouveaux plastiques. Alors que la combustion transforme le carbone contenu dans les plastiques en dioxyde de carbone rejeté dans l’atmosphère, le processus d’UpCycling est quant à lui conçu pour optimiser la quantité de carbone provenant du plastique qui se retrouve dans la matière première polymère recyclée, ce qui permet un haut niveau de circularité.

Il n’existe pas de solution miracle pour éliminer les déchets plastiques. Le processus d’UpCycling ne résoudra pas tous les besoins de recyclage dans le monde, mais il a été conçu pour fonctionner en conjonction avec d’autres méthodes de gestion des déchets, chacune d’entre elles continuant à faire valoir ses atouts. Ce procédé favorise les changements dont le monde a besoin en matière de gestion des déchets plastiques et offre la possibilité de créer une économie plastique circulaire sans précédent, à l’échelle mondiale, qui améliore la durabilité des produits du quotidien.