Le recyclage, enjeu pour l’économie circulaire

La surconsommation entraine une production excessive de déchets qui impacte les écosystèmes durablement et font courir des risques importants à l’humanité. La contribution individuelle à la réduction du volume de déchets est une solution essentielle à ce problème environnemental.

La réduction du volume des gaz à effet de serre impose une profonde transformation industrielle et sociétale, qui nécessite de nouvelles ressources primaires (terres rares, lithium) et l’accroissement de la production de métaux comme le nickel, le cobalt ou le cuivre. Renouvellement ou raréfaction des ressources sont discutées dans ce chapitre.

Le recyclage est une activité centrale lorsque la circularité économique des activités est recherchée. Mais au-delà de la fermeture de la boucle grâce au recyclage, il est important d’y associer un business model adapté afin d’assurer la pérennité économique du modèle économique. L’étude spécifique du cas des batteries électriques des véhicules électriques permet d’illustrer les différents points de ce chapitre.

La transition énergétique nécessite un approvisionnement considérable en métaux issus des ressources primaires (mines) et des ressources secondaires (recyclage). Dans le cadre de l’économie circulaire, il est nécessaire de récupérer ces métaux contenus dans les technologies en fin de vie. Cela est possible en mettant en œuvre des procédés des procédés hydrométallurgiques dont les principes sont présentés dans ce chapitre.

L’augmentation très rapide d’équipements électriques et électroniques (EEE) dans les deux dernières décennies nécessite leur recyclage, via une collecte organisée. Si certains constituants des DEEE, notamment les métaux précieux peuvent être valorisés par hydrométallurgie, il reste encore un certain de défis à relever. Le recyclage plus complet, notamment des plastiques, va exiger des efforts dans l’éco-conception. Par ailleurs, la collecte des DEEE doit encore être améliorée.

La carte électronique, « cerveau » de l’objet électronique, est un objet complexe composé d’un substrat polymère sur lequel est déposé le circuit imprimé en cuivre, et de divers composants électroniques contenant or, palladium, et tantale. Les procédés hydrométallurgiques permettent de récupérer une partie de ces métaux mais il reste une marge de progression technique importante dans le recyclage, qui serait facilitée par l’éco-conception.

Une nouvelle méthodologie pour le recyclage de polymères thermoplastiques utilisés en fabrication additive est proposée dans ce chapitre. Différents tests ont évalué le recyclage multiple de l'acide polylactique (PLA), un des thermoplastiques le plus courant en impression 3D. Les implications de la diffusion de cette technologie, ainsi que son potentiel pour le recyclage en circuit court d'autres polymères, sont proposé.

La gestion des déchets plastiques est un problème majeur pour un développement plus durable. Ce chapitre propose une méthodologie pour évaluer la durabilité d'un réseau de recyclage local distribué de plastiques en utilisant des technologies open-source telles que l'impression 3D. Un cadre d'analyse et d'évaluation de la durabilité est proposé, combinant l'optimisation et la dynamique des systèmes pour la prise de décision.

Le bois déchet constitue une source de matière première abondante et peu onéreuse pour la production de nouveaux matériaux. Ce chapitre décrit la situation actuelle en matière de tri et de réutilisation « matière », en cascade par production de panneaux de particules. Il décrit également les travaux de recherche et les innovations en cours visant à améliorer les filières en place.

Le verre recyclé est nécessaire à l’élaboration du verre car il permet de limiter la température de fusion, de réduire l’utilisation de ressources premières, de faciliter son affinage et de limiter le dégagement de dioxyde de carbone. Cet article examine l'ensemble des éléments entrant dans la composition des verres, ainsi que les différentes sources de calcin. Il évalue les enjeux et bénéfices du recyclage ainsi que les problèmes liés aux impuretés et à leurs origines.

L’agromine est une filière agro-industrielle innovante, dont l’objectif est de valoriser des métaux ou d’autres éléments minéraux dispersés dans des sols en les extrayant à l’aide de plantes particulières, qualifiées d’hyperaccumulatrices. Ce chapitre aborde les procédés de valorisation des métaux et l’analyse environnementale de cette nouvelle filière.

Le recyclage et la valorisation des matériaux du BTP devrait devenir la pratique courante dans secteur de la construction dans un proche avenir. De nombreuses solutions existent actuellement et sont encore en cours de développement. Les freins au recyclage systématique sont techniques en raison de la grande variété des matériaux, environnementaux (coût énergétique, prévention des pollutions) et politiques (réglementations nationales ou européennes).