Le recyclage chimique valorisant boucle la boucle des déchets de mousse rigide
La mousse rigide de polyuréthane (PU) est indispensable aux industries modernes. Légère et durable, avec une faible conductivité thermique, elle est idéale pour des applications telles que l’isolation des réfrigérateurs et des maisons. Toutefois, lorsque la mousse de PU arrive en fin de vie, il n’existe pas d’options de recyclage viables, de sorte que la majeure partie est mise en décharge ou incinérée. «Chaque année, un million de tonnes de déchets de PU non recyclés en Europe entraînent à la fois des émissions de CO2 importantes et des pertes d’opportunités économiques. La solution réside dans une gestion innovante de la chaîne de valeur circulaire», explique Dorota Pawlucka, coordinatrice du projet CIRCULAR FOAM(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). En collaboration avec 26 partenaires de neuf pays, CIRCULAR FOAM a combiné des innovations en matière de collecte, de tri et de recyclage, complétées par une conception optimisée des matériaux, pour mettre au point un système holistique de recyclage du PU destiné aux réfrigérateurs et aux isolants de construction.
Transformer les déchets en matières premières
Le PU est un polymère formé par la réaction chimique de deux composants chimiques principaux, les isocyanates et les polyols. «Les propriétés uniques du polyuréthane reposent sur sa composition complexe et sa structure réticulée. Par conséquent, il ne peut pas être fondu, ce qui exclut presque totalement le recyclage mécanique conventionnel», explique Stefanie Eiden, responsable technique du projet chez le fabricant allemand de polymères Covestro(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), hôte du projet. CIRCULAR FOAM a mis au point et démontré deux technologies complémentaires de recyclage chimique valorisant pour convertir les déchets de mousse de PU rigide des réfrigérateurs en matières premières recyclées de haute qualité. Les polymères ont été décomposés chimiquement pour récupérer les composants polyols et isocyanates, ce qui a été démontré à l’échelle du laboratoire au Catalytic Center de l’université RWTH d’Aix-la-Chapelle(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et chez Covestro. Dans l’installation du partenaire du projet Fraunhofer UMSICHT(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), la pyrolyse intelligente a été adaptée au traitement des mousses rigides afin de récupérer les composants isocyanates. À la fin du projet, plus de 400 kg de mousse de PU en fin de vie ont été transformés, principalement en 300 litres d’huile de pyrolyse contenant de l’aniline, le précurseur de l’isocyanate. À la Sulzer ChemTech(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) en Suisse, ce produit recyclé a été transformé en nouvelles mousses de PU. «Nos résultats montrent qu’il est possible de réduire de 80 % les émissions de CO₂ par rapport à la production d’aniline d’origine fossile, ce qui change la donne pour une mousse rigide plus durable», note Stefanie Eiden.
L’innovation tout au long du cycle de vie
En outre, CIRCULAR FOAM a évalué la chaîne de valeur des produits en mousse de PU rigide afin d’identifier les cibles potentielles des interventions en faveur de l’économie circulaire. «Grâce à la réglementation, la collecte des réfrigérateurs est déjà bien établie, même si la qualité des mousses en fin de vie est médiocre. Dans le même temps, l’industrie de la construction et de la démolition ne dispose pas d’un système de collecte équivalent», explique Elisangela Gomes Almeida, gestionnaire de projet à la société de gestion des déchets Interzero(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Pour y remédier, le projet a développé un modèle de recyclage pour les panneaux sandwichs (mousse de PU collée à une feuille de métal) et les panneaux d’isolation. Un système de tri fin a été démontré, qui permet d’identifier les mousses de composition différente et de récupérer les contaminants tels que les retardateurs de flamme. Un prototype de panneau sandwich a été testé avec des acteurs du secteur de la construction dans cinq pays européens. La conception intègre des innovations clés, telles que des profils aplatis pour faciliter le transport. Lorsque les parties prenantes ont également exprimé leur intérêt pour les passeports numériques des produits(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) afin d’améliorer la gestion du cycle de vie, la jeune entreprise néerlandaise Circularise(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) a intégré des codes QR pour la traçabilité et la certification dans les panneaux.
Au bénéfice des citoyens, de l’environnement et de l’économie
En contribuant à dissocier la croissance économique et l’innovation de l’extraction des ressources, les réalisations de CIRCULAR FOAM pourraient aider l’UE à devenir le premier continent neutre sur le plan climatique d’ici à 2050. «Avec des appareils plus durables et des bâtiments à haut rendement énergétique, en fin de compte, nos travaux soutiennent un environnement plus propre et plus sain, tout en offrant des possibilités à de nouvelles entreprises», ajoute Dorota Pawlucka. L’équipe étend désormais ses technologies de recyclage chimique et ses capacités de tri à d’autres compositions de flux de déchets à base de PU, par exemple dans le cadre du projet de suivi United Circles(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre).
