Les emballages et leur empreinte écologique (3e partie)

Les emballages plastiques et leur cycle de recyclage

• En Allemagne, les emballages plastiques peuvent se targuer d'un taux de recyclage impressionnant - mais que vaut-il vraiment ?
• Différents procédés de recyclage promettent de pouvoir valoriser judicieusement même les déchets plastiques contaminés et critiques.
• Dans quelle mesure les procédés nécessitant une grande quantité d'énergie et libérant des substances nocives sont-ils judicieux sur le plan écologique ?
• Les emballages plastiques recyclés contribuent à réduire la part de produits neufs à base de pétrole. Mais l'effort à fournir pour obtenir des produits recyclés de qualité est parfois élevé. Les procédés chimiques en particulier ne peuvent pas encore suffisamment démontrer leur utilité écologique et économique.

Les plastiques sont pratiques pour l'industrie de l'emballage pour de nombreuses raisons. Le fait que les propriétés d'un plastique puissent par exemple être parfaitement adaptées aux domaines d'application les plus divers n'en est qu'une. Les matières premières relativement bon marché en sont une autre. 

Les emballages en plastique font donc partie de notre quotidien dans une grande diversité. Mais quelles sont les conséquences sur leur recyclage ? Dans quelle mesure est-il possible de recycler des emballages de natures et de propriétés très différentes - et quelles sont les possibilités en la matière ?

La diversité des emballages, un problème pour l'économie circulaire ?

Le ministère fédéral de l'Environnement, de la Protection de la nature et de la Sécurité nucléaire (BMU) a recensé un peu plus de 3,2 millions de tonnes d'emballages plastiques pour l'année 2018. En comparaison, 8,2 millions de tonnes d'emballages en papier et en carton (sans compter les cartons pour liquides) ont été consommées dans toute l'Allemagne et même les emballages en bois, avec environ 3,4 millions de tonnes, devancent les plastiques. 

Tout n'est donc pas si dramatique avec les emballages en plastique ? D'autant plus que selon le BMU, ils atteignent un taux de recyclage de 99,6 %.

Toujours plus d'emballages

En réalité, le calcul n'est pas si simple. Car dans une perspective à long terme, on constate que la consommation d'emballages et d'étiquettes imprimés en Allemagne ne cesse d'augmenter - et ce presque sans exception : 

• Depuis 1991, par exemple, la consommation d'emballages en papier, en carton et en tissu est passée de 5,6 à 8,2 millions de tonnes, soit une augmentation de plus de 46 %. 
  
• La situation est similaire pour les emballages en bois : Alors qu'en 1991, on en consommait encore 2,2 millions de tonnes, ce chiffre est passé à environ 3,4 millions de tonnes en 2018. Cela représente même une augmentation de près de 55 %. 
• Et les emballages plastiques ? En 1991, ils représentaient environ 1,7 million de tonnes, en 2018, environ 3,2 millions de tonnes, soit une augmentation d'un peu plus de 88 %. 
  

Pas de véritable économie circulaire

Il reste tout de même la consolation que le volume élevé d'emballages en plastique est presque entièrement recyclé. Mais même ce taux doit être considéré de manière différenciée.

A commencer par la question de savoir comment les plastiques sont recyclés. Selon l'idée de l'économie circulaire, cela signifierait dans l'idéal que les anciens emballages deviennent de nouveaux emballages. C'est par exemple le cas de nombreuses bouteilles en PET. Cependant, les plastiques recyclés sont souvent utilisés ailleurs, dans des vêtements ou des objets du quotidien. Il n'existe donc pas de véritable cycle de recyclage. 

De plus, toutes les formes de recyclage ne contribuent pas de la même manière à un meilleur écobilan. C'est particulièrement évident dans le cas du recyclage énergétique, car la combustion des emballages plastiques génère des émissions de CO2 qui pourraient être évitées par d'autres méthodes.

Pureté du tri ou chaos plastique ?

Malgré des installations de tri de plus en plus performantes, le recyclage des emballages plastiques reste également problématique à d'autres niveaux. Des matériaux recyclés de haute qualité, qui peuvent effectivement être réutilisés, supposent une pureté variétale maximale. 

Or, de nombreux emballages ne sont pas constitués d'un seul plastique, ils sont même souvent composés de matériaux très différents. Le tri automatique atteint ici ses limites. Il arrive que les machines de tri reconnaissent la banderole en papier, mais pas le gobelet en plastique correspondant. Finalement, les matériaux ne sont pas séparés et de précieuses matières premières sont perdues pour le recyclage.

Mais ce n'est pas seulement un problème de tri insuffisant des déchets. Après tout, le système dual veille en principe à ce que les différents matériaux d'emballage soient séparés chez les consommateurs finaux* dès leur arrivée dans les foyers.

Il s'agit d'abord d'une faiblesse dans la conception des emballages, qui ne tient toujours pas compte des éventuels effets (négatifs) sur le cycle de recyclage. C'est aussi pour cette raison qu'il faut continuer à utiliser différentes méthodes de recyclage pour les emballages plastiques. 

Valorisation énergétique : du plastique à l'énergie

Cette méthode est appelée alternativement "valorisation thermique", mais il s'agit en fin de compte de la même chose : les déchets plastiques sont brûlés et l'énergie libérée est utilisée pour produire de l'électricité, de la vapeur ou de la chaleur industrielle. 

Pas de recyclage à proprement parler

Réutilisation, oui, mais brûler des emballages plastiques pour produire de l'énergie, est-ce vraiment du recyclage ? Au fond, non. En effet, le matériau collecté n'est pas traité et ne peut - bien entendu - pas être réutilisé.

Pourtant, selon l'Office fédéral des statistiques, plus de la moitié des déchets plastiques collectés en Allemagne sont recyclés thermiquement. En 2019, cela représentait près de 53 pour cent, soit environ 1,7 million de tonnes.

Pourquoi recycler thermiquement, d'ailleurs ?

La perte de matières premières importantes pour la production de plastique, les émissions de CO2 et une part considérable de déchets (environ deux tiers selon l'Agence fédérale de l'environnement) qui finissent simplement dans des incinérateurs : Quels sont les arguments en faveur du recyclage thermique ?

Il y a en fait plusieurs raisons :

• Les plastiques contaminés, pollués ou trop fortement mélangés sont très difficiles à retraiter - d'un point de vue économique, cela n'a pas de sens car ce n'est pas rentable. 
• Depuis 2005, de tels déchets ne peuvent plus être stockés, l'ordonnance sur le stockage des déchets l'interdit. 

L'incinération est donc la dernière option si aucune autre forme de valorisation n'est possible. Comme les déchets plastiques sont utilisés en remplacement des énergies fossiles, ils contribuent en même temps à réduire leur consommation. 

Recyclage chimique : décomposition en « pièces détachées »

Étant donné que l'incinération des plastiques ne laisse que peu ou pas de composants recyclables (les cendres de rouille et les métaux contenus dans les scories peuvent tout de même être utilisés/récupérés), il ne s'agit pas, à proprement parler, d'un "véritable" recyclage. Néanmoins, il existe deux approches qui le permettent, bien que de manière très différente.

L'une d'entre elles est le recyclage chimique ou de matières premières. Il s'agit de décomposer les matières plastiques en leurs composants chimiques de base. Les polymères plastiques collectés deviennent ainsi, entre autres, des monomères à partir desquels de nouvelles matières plastiques peuvent être fabriquées. 

Des déchets à la nouvelle matière première : procédé de décomposition des polymères

Il existe différents procédés techniques pour le recyclage chimique. Ils ne se distinguent pas seulement par la manière dont les matières plastiques sont traitées. Ils donnent également naissance à des produits totalement différents.

Mais la règle est la même pour tous : plus le mélange et la pollution des déchets sont importants, plus le traitement est complexe. Outre la qualité, cela détermine également la quantité de résidus à éliminer.

Pyrolyse

Dans ce procédé, les matières plastiques sont décomposées par la chaleur en l'absence d'oxygène. Le fonctionnement est identique à celui de la production de charbon de bois, à la différence qu'aucune matière organique n'est utilisée.

Selon le matériau de départ et sa composition, la pyrolyse donne différents produits. Ils peuvent être gazeux, liquides ou même solides. En règle générale, il en résulte des huiles et des cires qui doivent être traitées (c'est-à-dire purifiées) pour une utilisation ultérieure.

Gazéification

Il s'agit d'un procédé thermochimique comme la pyrolyse. Il fonctionne de manière similaire, mais utilise notamment des températures plus élevées. En outre, le produit final est différent, à savoir un gaz de synthèse.

Ce gaz est composé d'hydrogène et de monoxyde de carbone. Pour pouvoir être utilisé, il doit toutefois être débarrassé de ses impuretés (ammoniac, sulfure d'hydrogène, oxydes d'azote, etc.).

Liquéfaction

Différents procédés peuvent être utilisés pour obtenir un nouveau produit liquide à partir de déchets plastiques. Il s'agit notamment de

• La solvolyse, au cours de laquelle des solvants organiques, associés à une température et une pression élevées, décomposent les polymères plastiques ;
• L'oléification nécessite une huile thermique à point d'ébullition élevé, un catalyseur qui accélère la réaction chimique et des températures suffisamment élevées. Le matériau de départ se transforme alors en huile.

Limites et inconvénients de la valorisation chimique

La valorisation des matières premières recèle en principe le potentiel d'obtenir des matières premières précieuses même à partir de déchets plastiques difficiles - c'est-à-dire fortement contaminés. Parallèlement, les différents procédés doivent aider à filtrer les substances nocives. 

Il s'agit donc d'une alternative pour tous les plastiques qui ne conviennent pas au recyclage mécanique, mais qui sont en même temps trop précieux pour être incinérés. Les différents procédés permettraient en outre de trouver des solutions pour presque tous les types de plastique.

Mais il y a un revers à la médaille, car les conditions techniques et l'impact potentiel sur l'environnement peuvent être très élevés : 

• La pyrolyse, par exemple, nécessite beaucoup d'énergie et des déchets plastiques aussi homogènes que possible. Le processus chimique peut générer différents polluants (hydrocarbures et dioxines) et des résidus tels que les cendres volantes et les eaux usées, qui doivent être traités et/ou stockés. 
• Il en va de même pour la gazéification des déchets plastiques. Dans ce cas, le problème supplémentaire est que les polluants se retrouvent dans les produits finaux et les sous-produits sans avoir été éliminés au préalable. 
• Dans le cas de la solvolyse, le coût de la séparation des solvants est très élevé. De plus, les catalyseurs utilisés doivent être éliminés ou retraités. 
  

Outre la consommation d'énergie élevée, les émissions de CO2 pendant les processus chimiques sont également problématiques. Tant le bilan énergétique que l'impact écologiqueglobal constituent donc des défis majeurs pour cette branche du recyclage. 

Étant donné que les produits sont souvent utilisés comme carburants, la valorisation chimique est même plutôt proche de la valorisation énergétique, selon l'Office fédéral de l'environnement. A la différence près que celle-ci permet de récupérer de l'énergie à partir du plastique avec beaucoup moins d'efforts. D'une manière générale, selon l'agence de l'environnement, il n'est pas encore définitivement établi quels sont les avantages écologiques et économiques réels des procédés de recyclage chimique.

Recyclage des matériaux : faire du neuf avec du vieux

Le recyclage mécanique nécessite donc beaucoup moins de moyens techniques. En revanche, il dépend d'une qualité particulièrement élevée des matériaux d'entrée. 

Différents procédés

On distingue principalement deux procédés de recyclage mécanique :

Traitement mécanique à sec et par voie humide

Il s'agit d'un procédé en deux étapes au cours duquel les déchets plastiques sont d'abord débarrassés des matières étrangères pour être ensuite transformés en un produit plastique préalablement défini.

• Lors du traitement mécanique à sec, les matériaux gênants sont triés et broyés par séparation des métaux (par exemple à l'aide d'aimants), tri par le vent et tamisage. Les différents types de plastique sont également séparés par spectroscopie proche infrarouge. 
• Le processus mécanique par voie humide se compose de plusieurs étapes de broyage, de lavage et de séparation (pour éliminer les résidus alimentaires, les étiquettes et autres). La séparation par densité (dans des bassins d'affaissement, des centrifugeuses, etc.) assure ensuite le tri des différents types de plastique. D'autres méthodes de tri sont éventuellement utilisées à ce stade. 

Enfin, le plastique doit être séché. Dans certains cas, un tri par couleur est également effectué. Cela ouvre des possibilités supplémentaires pour l'utilisation ultérieure des matières recyclées. Les plastiques séchés sont ensuite préparés sous la forme souhaitée. Nous expliquons plus bas les différentes variantes.

Recyclage à base de solvants

Il s'agit là aussi d'un processus en plusieurs étapes, au cours duquel des solvants récupèrent les plastiques sans modifier leur structure polymère. Les solvants aident lors de ce processus à

• Séparer les composants liquides des composants solides, et
• Éliminer les substances étrangères ou même les polluants.

Ainsi, même les déchets plastiques et les déchets composites contenant des substances nocives peuvent être récupérés avec une qualité très pure. De tels procédés ne sont toutefois guère disponibles en Allemagne.

Différents produits

Au cours du traitement mécanique, les déchets plastiques changent (plusieurs fois) de forme et sont donc désignés différemment.

• Le terme recyclat désigne de manière générale un plastique traité qui possède certaines propriétés. Les matières recyclées sont généralement transformées en y ajoutant de nouvelles matières plastiques. 
• La matière broyée est produite au cours du traitement mécanique. Les composants sont irréguliers en termes de forme et de taille (entre 2 et 5 millimètres) et peuvent contenir de la poussière. 
• Le regranulat désigne des grains de plastique réguliers qui sont obtenus à partir du broyat au cours d'un processus de fusion. 
• Comme le regranulat, le régénérat a une granulométrie régulière, mais des additifs sont ajoutés lors de la fusion. Cela permet d'améliorer les propriétés du plastique recyclé. 

Les matières recyclées peuvent contribuer à réduire la part de nouvelles matières plastiques à base de pétrole dans la production. Mais malgré leur potentiel, ils ne jouent jusqu'à présent qu'un rôle secondaire. Au sein de l'UE, des quotas fixes de matières recyclées pourraient donc à l'avenir déterminer la part de plastiques recyclés dans la production.