De nouveaux débouchés pour les pneus usagés
Les pneus sont principalement faits de caoutchouc naturel et synthétique (constitué de polymères d'hydrocarbures), ainsi que d'autres composés et matériaux tels que du noir de carbone, d'oxydes de métal et d'acier. Malgré les nombreuses tentatives de réutilisations différentes, une proportion significative (environ 13 %) des pneus usagés finit encore en décharge. La pyrolyse et la gazéification constituent un moyen prometteur de récupération hautement efficace sous forme de matériaux et d'énergie; néanmoins, l'impossibilité d'exploiter le produit dérivé solide ne rend pas le coût de recyclage économiquement rentable à long terme. Dans ce contexte, le projet TYGRE («High added value materials from waste tyre gasification residues»), financé par l'UE, a été conçu pour développer la récupération de matériaux à partir du recyclage des pneus en fournissant un matériau intéressant pour une large gamme d'applications, le carbure de silicium. Un site prototype, capable de traiter 20 kg/h de pneus usagés, a été mis en place au centre de recherche ENEA en Italie du Sud et le procédé proposé a été testé. Par ailleurs, grâce à un partenariat multidisciplinaire, une analyse de durabilité a permis d'évaluer le site pilote et un modèle à l'échelle de la technologie, grâce à des études d'analyse du cycle de vie (ACV), du coût du cycle de vie et de l'ACV sociale. Pour améliorer la qualité de la poudre obtenue et étendre la gamme des applications sur le marché, les partenaires du projet ont développé une méthode de purification pour produire des poudres de SiC de haute qualité. Les résultats ont montré que le SiC produit par le projet TYGRE (TyGReSiC) est adapté à des fins industrielles. Du point de vue produit, le TyGReSiC est un matériau intéressant pour une large gamme d'applications. Fin 2012, la capacité globale en SiC a augmenté de manière considérable, pour atteindre 2 500 000 tonnes par an. Le marché est principalement réparti entre les secteurs suivants: l'industrie métallurgique (réfractaires et fonderie) 60 %; les abrasifs et les céramiques 28 %; les produits électroniques 12 %. La pureté et le prix augmentent à mesure que l'on descend dans la liste, de quelques euros par tonne à plusieurs centaines ou milliers d'euros par tonne. Le TyGReSiC a été testé avec succès dans la formule de céramiques structurelles et de membranes. De très bons résultats (densité frittée équivalente à 98 % de la densité théorique) ont été obtenus en comparaison avec les poudres commerciales. Les propriétés mécaniques du TyGReSiC fritté étaient similaires à celles des poudres de SiC du commerce de référence, ainsi, on peut conclure que le TyGReSiC comme est adapté à des applications structurelles. Les tests ont montré que la poudre de SiC du projet TYGRE pourrait être utilisée dans la production de membranes pour la filtration de l'eau. D'autres applications sont en cours d'étude.
Mots‑clés
Pneus usagés, procédé thermique, pyrolyse, gazéification, carbure de silicium, céramique, frittage
