Université Leibniz

Recycler les pales de rotor et les déchets plastiques issus de l'industrie

L'Institut des technologies des plastiques et du recyclage de l'université Leibniz lance un projet de recherche sur le recyclage mécanique. L'objectif est de rendre recyclables les plastiques renforcés de fibres issus d'anciennes éoliennes.

Salle équipée d'appareils techniques. — À l'université Leibniz, des chercheurs travaillent sur de nouveaux procédés de recyclage des plastiques.

Bénéfiques pour l'environnement, mais difficiles à éliminer : les éoliennes ont une durée de vie moyenne de 20 ans, après quoi elles doivent être remplacées. Le recyclage des anciennes éoliennes s'avère toutefois difficile. Les pales de rotor, en particulier, posent un problème en raison de leur composition en plastiques renforcés de fibres. D'autres déchets à base de plastique, tels que les caches de coffre de voiture ainsi que des pièces plus petites, issues par exemple des secteurs de la santé et de l'industrie pharmaceutique ou encore des applications électriques et électroniques, ne peuvent actuellement pas être recyclés, ou seulement avec difficulté.

Recycler les plastiques renforcés de fibres

C'est là qu'intervient un nouveau projet de recherche mené par l'IKK (Institut pour la technologie des plastiques et du recyclage) de l'Université Leibniz de Hannover (LUH), en collaboration avec KraussMaffei Extrusion (Laatzen), qui a démarré le 1er juillet 2023. Sous la direction du Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres, les scientifiques souhaitent développer un nouveau procédé permettant de réutiliser les déchets industriels issus de composants techniques en plastique, c'est-à-dire de plastiques renforcés de fibres et de composites à base de plastique. Le ministère de la Science et de la Culture de Basse-Saxe finance le projet ReKon à hauteur d'environ 550 000 euros ; la durée du financement est de deux ans.

Recyclage en circuit fermé

L'idée à la base du projet est que les plastiques recyclés doivent, dans la mesure du possible, être réutilisés dans l'industrie là où ils proviennent (recyclage en circuit fermé). Un cache-coffre pourrait ainsi redevenir plus tard un cache-coffre ou, à tout le moins, un autre composant automobile. « La qualité d'un produit augmente lorsque la pureté de la matière première est la plus élevée possible et que son degré de contamination est faible. Les étapes de prétraitement que sont le tri, la séparation, le lavage et le nettoyage jouent donc un rôle décisif », explique le professeur Endres. Les avantages liés au fait que le fabricant de la pièce d’origine se charge également du recyclage sont évidents : la composition exacte du plastique et des composants est connue, ce qui facilite considérablement le tri. De plus, les trajets sont courts, ce qui permet d’éviter les longs transports à forte empreinte carbone. Au final, les futures générations de composants sont ainsi conçues pour être plus facilement recyclables. Cela permet de réduire la consommation de matières premières précieuses.

Méthodes de recyclage mécaniques

Il existe actuellement plusieurs options pour le recyclage des plastiques : on recourt de plus en plus souvent à des procédés chimiques, et depuis peu également à des procédés à base de solvants. À l'IKK, l'équipe du professeur Endres mise sur les méthodes de recyclage mécaniques bien établies, mais qui sont loin d'avoir atteint leur plein potentiel. En comparaison, ces procédés de recyclage mécaniques se distinguent par une consommation d'énergie et de ressources nettement moindre. Le principe est simple et applicable également à d'autres matières premières telles que les textiles : les déchets plastiques sont d'abord broyés. Dans une extrudeuse, le matériau ainsi obtenu est ensuite fondu sous haute pression et à haute température, purifié, puis transformé en une sorte de granulat. Ce matériau recyclé – de fins granulés de plastique – sert ensuite de base à de nouveaux composants qui peuvent être réutilisés ailleurs.

Accent mis sur les matériaux jusqu'ici difficiles à recycler

Ce nouveau projet de recherche se concentre sur les composants dans lesquels différents plastiques et d'autres matériaux sont assemblés de telle manière qu'ils ne peuvent plus être séparés à l'aide des technologies de recyclage actuellement disponibles dans l'industrie. Il s'agit principalement de composites renforcés de fibres provenant de pales de rotor, de composites issus de l'industrie pharmaceutique, de déchets électroniques ainsi que de la « fraction légère de broyage » issue de l'industrie automobile, qui, malgré sa forte teneur en plastique, est actuellement considérée comme non recyclable et est généralement incinérée.

Augmentation des déchets plastiques issus de l'industrie

Les quantités de déchets plastiques dans l'industrie vont encore augmenter à l'avenir. Ainsi, une voiture neuve contient désormais plus de 300 kilogrammes de plastique, et l'UE a fixé, dans le règlement sur les véhicules hors d'usage récemment présenté, des taux de recyclage ambitieux pour les futures générations de véhicules. Dans le secteur des éoliennes également, le nombre d'installations devant être recyclées au cours des prochaines années est en hausse. Une étude de l'Agence fédérale allemande pour l'environnement datant de 2022 prévoit jusqu'à 430 000 tonnes de plastiques renforcés de fibres de verre provenant uniquement des pales de rotor, qui seront générées d'ici 2040.