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Les grandes réussites en RDT - Séparer le bon plastique des impuretés

Les impuretés dans les déchets plastiques, ainsi que la variété de matériaux qu'ils contiennent, limitent la quantité pouvant être récupérée après le recyclage. Un projet innovant financé par l'UE vient de développer une technique à ultrasons qui permet aux personnes impliqués dans le recyclage de récupérer davantage de plastique à moindre coût, et ce à l'aide d'une méthode automatique. Une solution commerciale permettrait d'économiser des millions d'euros.
Les grandes réussites en RDT - Séparer le bon plastique des impuretés
Pour le profane, le recyclage semble être une sorte d'alchimie, cet art médiéval qui cherchait à transformer les métaux en or. Par exemple, avec deux bouteilles de limonade, on obtient des chaises et des tables en plastique.

Le recyclage du plastique présente de nombreux avantages des points de vue économique et environnemental. Les réserves mondiales de pétrole étant en déclin, le recyclage offre une méthode de réduction de la quantité de pétrole (actuellement à 8 % de la production mondiale) nécessaire à la fabrication de plastique, dont la production ne cesse d'augmenter, et ce à un rythme soutenu. En réalité, on estime que la quantité de plastique produite au cours de la première décennie de ce siècle dépasse la quantité totale produite le siècle dernier.

Les déchets plastiques, qui ont tendance à se retrouver même dans les environnements les plus reculés, peuvent prendre des siècles à se décomposer, et sont potentiellement dangereux pour l'environnement ainsi que la vie humaine et sauvage. Bien que la réduction de la quantité de produits en plastique offre la solution la plus durable, le recyclage est également un outil important. Mais le recyclage est confronté à de nombreux défis. La structure complexe des polymères de plastique empêche le mélange de différents plastiques ou peut entraîner la formation de matériaux plus faibles, et requiert de grandes quantités d'énergie pour le processus de production. Ainsi, une très petite portion des déchets plastiques est recyclée en comparaison des autres matériaux recyclés, à savoir 21,3 % en UE par rapport à 80 % de journaux recyclés. Pourtant, l'Europe utilise ces déchets plastiques en tant que source énergétique; ainsi, la récupération énergétique et le recyclage utilisent plus de la moitié des déchets plastiques de l'Union.

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La variabilité de la qualité des produits à l'origine du processus de transformation entraîne des fluctuations au niveau de la viscosité, à savoir l'épaisseur des matières premières fondues dans le flux du procédé de transformation, qui requiert un ajustement constant de la température et d'autres variables pour conserver une qualité constante. Tout cela représente un problème important pour l'extrusion, le processus impliquant de presser le plastique fondu dans une filière spéciale pour lui donner la forme désirée, ce qui résulte en de nombreux déchets.

Financé par l'UE, le projet Ultravisc («Sensor-base ultrasonic viscosity control for the extrusion of recycled plastics») a décidé de redéfinir le processus d'extrusion de produits à partir de plastique recyclé. Ce projet de deux ans visait à améliorer le recyclage de déchets plastiques en compensant les impuretés et les variations des propriétés physiques de la matière recyclée.

Ultravisc y est parvenu en utilisant des capteurs pour réguler le flux et la viscosité du matériau durant le processus d'extrusion. Un système en boucle fermée permet de suivre les conditions des polymères recyclés et applique de l'énergie ultrasonique à la matière fondue en fonction des besoins.

«La technologie ultrasonique est utilisée pour contrôler le flux du plastique tout au long de la chaîne de production et des propriétés du plastique, ce qui permet d'obtenir un produit plus consistent», explique le Dr Paul Beaney, coordinateur du projet et responsable technique du Cherry Plastics Group.

«La technologie ultrasonique n'a jamais autant été intégrée au recyclage de la sorte, mais la construction du modulateur ultrasonique était réellement un grand défi», ajoute-t-il. Pourtant, le consortium de huit partenaires de six pays de l'UE, venant du monde universitaire autant que de l'industrie, a remporté la gageure en créant un système automatique ne nécessitant aucune intervention humaine.

Le recyclage pour tous

Ultravisc est un processus totalement automatique et intelligent. «Étant donné que les connaissances sont intégrées au système, il ne requiert pas d'opérateurs très qualifiés ou expérimentés», fait remarquer le Dr Beaney. Ce progrès a le potentiel d'ouvrir le recyclage plastique à un groupe plus vaste de parties prenantes, plutôt que d'être restreint à un groupe d'entreprises spécialisées.

Un autre avantage de ce système totalement intégré est qu'il réduit de moitié le temps de réponse par rapport aux méthodes traditionnelles de contrôle de la température. Par ailleurs, il peut réguler le flux et la viscosité à des températures plus basses, renforçant ainsi l'efficacité générale du processus de recyclage.

«Ultravisc permet également de recycler des produits dans des endroits où cela n'avait jamais été possible, augmentant ainsi la quantité de déchets plastiques pouvant être utilisés dans le processus et améliorant ainsi le caractère écologique du processus de recyclage», commente le Dr Beaney.

Les participants au projet explorent comment commercialiser au mieux la technologie, en le faisant eux-mêmes ou en faisant appel à des partenaires. Un prototype développé en laboratoire a été totalement testé, et l'équipe est actuellement en train de construire une unité à grande échelle qui pourrait être utilisée dans les extrudeuses de Cherry Pipes, situées à Dunganno en Irlande du Nord (Royaume-Uni). Une fois sa mise en œuvre achevée, et en fonction de sa commercialisation, Ultravisc devrait réduire les déchets de 2 %, le temps d'arrêt d'environ 5 % et la consommation énergétique de 5 % lorsqu'on l'utilise sur les extrudeuses. Si la technologie est adoptée par un nombre suffisant de centres de recyclage, cela pourrait représenter des millions d'euros d'économies.

Détails du projet:

- Titre complet du projet: Sensor-base ultrasonic viscosity control for the extrusion of recycled plastics
- Acronyme du projet: Ultravisc
- Site web du projet: http://www.2020-horizon.com/ULTRAVISC-Sensor-base-ultrasonic-viscosity-control-for-the-extrusion-of-recycled-plastics(ULTRAVISC)-s9718.html
- Référence du projet: 232176
- Nom/pays du coordinateur du projet: Royaume-Uni
- Coût total du projet: 1 273 827 euros
- Contribution de la CE: 969 970 euros
- Date de commencement/de fin du projet: d'octobre 2009 à septembre 2011
- Autres pays partenaires: Belgique, Danemark, Estonie, Irlande, Espagne

Mots-clés

Plastique, recyclage, ultravisc, extrusion, ultrason
Numéro d'enregistrement: 90184 / Dernière mise à jour le: 2013-12-16
Source d'information: RTD story (fr)