Recycler les déchets plastiques en utilisant les micro-ondes de façon innovante
Selon PETCORE Europe, deux bouteilles en poly(téréphtalate d’éthylène) (PET) sur trois sont collectées à des fins de recyclage en Europe. Cette association assure que le secteur du PET a dix ans d’avance sur les objectifs de l’UE, et que dans certains pays, plus de 90 % des bouteilles sont collectées pour être recyclées ou réutilisées grâce à leurs systèmes de consigne. L’industrie du PET a besoin de récupérer ses bouteilles afin de pouvoir boucler la boucle. Elle s’est ainsi fixé un objectif clair: atteindre un taux de collecte de 90 % pour les bouteilles en PET d’ici 2029. Mais que convient-il de faire une fois que les bouteilles ont été récupérées? Le projet DEMETO, soutenu par l’UE, apporte des réponses innovantes à cette question. «Actuellement, les déchets de PET provenant des emballages ou des fibres textiles en polyester peuvent être recyclés mécaniquement, mais ce traitement, répété plusieurs fois, altère les caractéristiques des matériaux, qui doivent finalement être mis en décharge ou incinérés», explique Bruno Manduca, responsable du projet basé chez NextChem, la société italienne qui en est à l’origine. Pour compliquer les choses, ajoute-t-il, les approches mécaniques ne peuvent pas être appliquées aux bouteilles colorées et aux fibres textiles où le polyester est mélangé à d’autres types de fibres comme le coton ou le nylon, car il est impossible de séparer et de trier les fibres. «Actuellement, d’autres technologies sont en cours de développement, notamment la décomposition thermique des matériaux à des températures élevées, connue sous le nom de pyrolyse thermique, ou d’autres techniques reposant sur des procédés de recyclage chimique et biologique, mais elles n’ont pas encore atteint le stade industriel.»
Un recyclage plus rapide et moins onéreux
L’hydrolyse alcaline appliquée par l’équipe du projet DEMETO est un procédé classique qui n’est pas applicable au niveau industriel en raison de la longueur du temps de réaction. «Le processus normal de dépolymérisation prend entre 12 et 24 heures, sa durée dépendant principalement de la température», explique Bruno Manduca. C’est là qu’intervient l’approche innovante de l’entreprise, développée dans le cadre du projet DEMETO. «Le fait de combiner les micro-ondes avec le processus de purification a permis de faciliter la réaction. C’est l’élément clé qui améliore cette technologie», indique Bruno Manduca. Le principal effet macroscopique des micro-ondes est d’accélérer la réaction. Il est ainsi possible de réduire la durée de la dépolymérisation jusqu’à moins de dix minutes, au lieu de plusieurs heures auparavant. «Cela nous permet de réduire la taille de l’unité réactive, ce qui se traduit par une baisse en termes de capitaux à investir. Cette approche s’avère également plus efficace: les micro-ondes assurent une conversion presque totale des polymères introduits dans le processus de dépolymérisation, et il y a donc moins de pertes.» DEMETO a également mis au point un procédé de purification robuste et fiable pour récupérer des monomères à un niveau de pureté élevé afin de pouvoir les réutiliser lors de la fabrication de nouveaux polymères «vierges». «Le système est moins dépendant de l’usage de nouvelles ressources, puisqu’il évite de consommer davantage de monomères issus de l’industrie pétrochimique, ce qui se traduit par une réduction des émissions de CO2. Nous sommes ravis de contribuer à l’objectif consistant à mettre en place une économie circulaire.» Les deux facettes du projet, testées en laboratoire et à l’échelle pilote, font actuellement l’objet d’essais dans une usine de démonstration grandeur nature. Comme le fait remarquer Bruno Manduca, cette double approche représente une nouvelle voie pour le recyclage du PET. «L’élément clé qui a permis d’améliorer cette technologie, c’est le fait de combiner la réaction assistée par micro-ondes avec le processus de purification.» Grâce à un accord avec gr3n, un partenaire du projet basé en Suisse qui détient le brevet relatif aux applications micro-ondes concernant la dépolymérisation du PET, l’installation pourra fonctionner pendant cinq ans. Différents matériaux fournis par des clients potentiels seront testés. Les principales parties prenantes font partie du conseil consultatif industriel du projet, qui compte parmi ses membres Unilever, Coca-Cola, Oviesse, Danone et Henkel.
Un objectif ambitieux, des résultats concluants
Le développement du projet a représenté un défi majeur pour l’équipe, en particulier en ce qui concerne la conception et la construction de l’usine de démonstration. Ils ont travaillé dur pendant les quatre dernières années, axant leurs efforts sur la construction de l’usine de démonstration. «Notre ambition de concevoir une usine est partie d’une idée développée en laboratoire. À partir de là, nous avons coordonné une équipe de 14 partenaires européens qui ont dû respecter un calendrier de projet serré. La phase de construction et le lancement des activités ont été, sans nul doute, les étapes les plus passionnantes de ces quatre dernières années. C’était formidable de pouvoir nous mesurer à des spécialistes d’autres pays autour des mêmes objectifs!» L’équipe a dû relever les défis liés à la pandémie, qui ont surtout concerné la livraison des matériaux et des équipements, retardée de plusieurs mois, et les activités de construction du site, ralenties par la situation. «Aujourd’hui, à l’approche du démarrage de l’usine, nous pouvons nous montrer pleinement satisfaits de l’ensemble du travail effectué au cours du projet, ainsi que des collaborations développées avec les différents partenaires, qui ont toujours fait preuve de proactivité en nous apportant leur soutien lorsque cela s’avérait nécessaire», déclare fièrement Bruno Manduca.
Mots‑clés
DEMETO, recyclage, PET, poly(téréphtalate d’éthylène), micro-ondes, NextChem, gr3n
