L’industrie recherche diverses technologies pour aider à résoudre le problème mondial des déchets plastiques, mais les écologistes affirment que les nouvelles techniques de recyclage ne font qu’aggraver les problèmes environnementaux.
Selon une nouvelle étude de le National Renewable Energy Lab du gouvernement fédéral au Colorado.
Les chercheurs du gouvernement ont identifié deux technologies «avancées» de premier plan – la pyrolyse et la gazéification – comme particulièrement problématiques, affirmant qu’elles ne devraient même pas être considérées comme des technologies de recyclage «en boucle fermée». Ces technologies nécessitent de grandes quantités d’énergie et émettent d’importants polluants et gaz à effet de serre pour transformer les plastiques mis au rebut en pétrole ou en carburant, ou en produits chimiques tels que le benzène, le toluène et le xylène, des gaz synthétiques et un déchet de charbon de bois.
Jusqu’à présent, 21 États ont promulgué des lois demandées par l’industrie américaine des plastiques qui catégorisent le recyclage avancé des plastiques comme un processus de fabrication et non comme une élimination des déchets. Mais les écologistes disent que l’utilisation de déchets plastiques pour fabriquer de nouveaux combustibles fossiles ou des matières premières pour plus de plastique endommage davantage l’environnement et aggrave le changement climatique.
D’autres formes de recyclage chimique se sont mieux comportées que la pyrolyse et la gazéification dans la nouvelle recherche, mais la méthode de recyclage plus traditionnelle – utilisant des moyens mécaniques pour trier, nettoyer, déchiqueter et remouler les déchets plastiques – a mieux fonctionné sur les paramètres économiques et environnementaux que les méthodes émergentes, bien que il a encore des limites techniques, ont découvert les chercheurs.
Dans son ensemble, l’étude évaluée par des pairs par une équipe de 12 membres du Département de l’énergie qui a examiné les avantages et les compromis des technologies actuelles et émergentes pour le recyclage illustre les principaux défis à venir alors que le monde cherche des moyens de gérer les 400 millions de tonnes métriques de déchets plastiques générés chaque année dans le monde.
L’humanité produit deux fois plus de déchets plastiques qu’il y a deux décennies, dont la majeure partie est jetée dans des décharges, brûlée par des incinérateurs ou jetée dans l’environnement, avec seulement 9 % recyclés, selon un rapport de l’année dernière de l’Organisation de coopération économique et Développement, un groupe qui représente les nations développées.
« Il y a beaucoup de travail autour des plastiques et c’est un sujet brûlant », a déclaré l’analyste de recherche Taylor Uekert, l’auteur principal de la nouvelle étude, « Comparaison technique, économique et environnementale des technologies de recyclage en boucle fermée pour les plastiques courants ». publié le 12 janvier dans la revue à comité de lecture de l’American Chemical Society, Sustainable Chemistry & Engineering. « L’inspiration ici était vraiment d’examiner toutes ces différentes technologies de recyclage émergentes et de comprendre comment elles s’empilent de manière cohérente sur les points de vue environnementaux, économiques et techniques. »
Les experts disent que le plastique n’a jamais été conçu pour être recyclé. Il est composé de chaînes de polymères et d’additifs chimiques, dont beaucoup sont toxiques, destinés à conférer au matériau différentes propriétés, telles que la flexibilité, la texture, la clarté et la couleur. La nature chimique variée des déchets plastiques, dont une grande partie se mélange après une seule utilisation pendant quelques minutes, ne fait qu’ajouter au défi du recyclage.
Les chercheurs ont étudié plusieurs types de recyclage chimique, en se concentrant sur ceux qui pourraient légitimement être considérés comme des solutions en « boucle fermée », dans lesquelles les déchets plastiques sont transformés en matière première pour fabriquer de nouveaux plastiques.
Parmi celles-ci figuraient des technologies qui utilisent des solvants, des enzymes, des acides ou du méthanol pour décomposer le plastique en ses éléments chimiques. Ils ont également examiné différents types de plastiques, notamment le polyéthylène haute et basse densité (HDPE et LDPE), le polyéthylène téréphtalate (PET) et le polypropylène (PP).
À l’exception du recyclage mécanique, les technologies évaluées par l’équipe sont pour la plupart en début de développement, y compris certaines avec des projets pilotes, a déclaré Uekert.
L’industrie chimique a fait pression pour des changements réglementaires aux niveaux étatique et fédéral qui encourageraient la pyrolyse ou la gazéification ou assoupliraient les exigences en matière d’air pur. L’Environmental Protection Agency décrit la pyrolyse et la gazéification comme des processus de décomposition thermique induits par la chaleur, bien que la gazéification utilise de l’oxygène.
Certaines propositions de l’industrie ont été fortement repoussées localement et par des groupes environnementaux nationaux, notamment une nouvelle usine de recyclage de produits chimiques en difficulté à Ashley, dans l’Indiana, une usine proposée à Point Township, en Pennsylvanie, et un projet d’usine de déchets de déchets plastiques et de carburéacteur. à Gary, Indiana.
Les diplomates de l’ONU débattent également du rôle du recyclage chimique dans le cadre d’un traité existant sur les déchets dangereux, avec des implications pour un traité mondial proposé sur les déchets plastiques, alors que l’industrie chimique fait pression pour le recyclage chimique dans le cadre d’une « économie circulaire », un autre terme pour boucle fermée.
Mais en ce qui concerne la pyrolyse et la gazéification, chacune dépendante de beaucoup d’énergie et de chaleur, les chercheurs du NREL ne les considéraient même pas comme des solutions en boucle fermée, car elles transforment généralement les plastiques en carburant ou en d’autres matières premières chimiques, et non en nouveau plastique.
Avec la pyrolyse et la gazéification, une grande partie des déchets plastiques est perdue au cours du processus, ce qui, selon les critiques, rend difficile la description de ces processus comme du recyclage. En fait, les chercheurs ont découvert que seulement 1 à 14 % du plastique envoyé par ces procédés est retenu sous forme de plastique.
D’autres méthodes de recyclage chimique réussissent mieux à prévenir de telles pertes, avec des taux de rétention du plastique de 54% à 95%, ont découvert les chercheurs. Par exemple, les chercheurs ont découvert qu’un processus chimique qui utilisait de l’éthylène glycol pour décomposer et recycler le plastique PET avait une performance économique et environnementale plus favorable que d’autres méthodes de recyclage chimique.
Les paramètres économiques et environnementaux de la pyrolyse et de la gazéification sont actuellement dix à 100 fois plus élevés, voire pire, par rapport à l’utilisation de polymères vierges pour fabriquer du plastique, ont découvert les chercheurs.
Selon les chercheurs, le recyclage mécanique, avec ses coûts d’exploitation et d’investissement inférieurs, surpasse économiquement toutes les autres options de recyclage à un niveau statistiquement significatif.
Des rapports ont également montré que le recyclage mécanique émet moins de gaz à effet de serre que le recyclage chimique, la mise en décharge ou l’incinération, ont noté les chercheurs.
Pourtant, le recyclage mécanique est confronté à des défis techniques importants, notamment la nature mixte de l’approvisionnement en déchets plastiques.
« Si vous avez des contaminants de quelque sorte que ce soit, ils seront simplement refondus dans votre plastique et cela signifie que votre qualité sera inférieure », a déclaré Uekert.
Cela laisse de la place pour certaines options de recyclage chimique à l’avenir, y compris celle utilisant l’éthylène glycol, a-t-elle déclaré.
« Je pense qu’il y a beaucoup de place pour combiner plusieurs options de recyclage », a-t-elle déclaré, comme le recyclage mécanique des « flux les plus purs » de déchets plastiques et « l’envoi des éléments les plus contaminants vers l’une des options de recyclage chimique ».
Alors que les chercheurs ont évalué la science des options de recyclage, certains groupes environnementaux se concentrent sur la réduction de la fabrication et de l’utilisation du plastique et luttent contre la poussée de l’industrie chimique en faveur du recyclage chimique.
« Nous appelons cela du faux recyclage », a déclaré Judith Enck, fondatrice et présidente du groupe environnemental Beyond Plastics, lors d’un webinaire sur les plastiques et la santé la semaine dernière. « Je suis un grand fan du recyclage, mais le recyclage des plastiques a été un échec lamentable. Nous nous concentrons sur la réduction de la production, de l’utilisation et de la génération de plastiques et non sur le recyclage des plastiques. Nous sommes très motivés pour le faire en raison des problèmes de santé liés à la production, à l’utilisation et à l’élimination du plastique, a-t-elle déclaré.
Une étude que son groupe a réalisée l’année dernière a révélé que le recyclage des plastiques aux États-Unis était tombé à moins de 6 %.
Matthew Kastner, un porte-parole de la division des plastiques de l’American Chemistry Council, a qualifié le rapport de « charnu », ajoutant que le conseil a besoin de plus de temps pour analyser la recherche avant de commenter.
« De manière générale, cependant, l’ACC considère que les technologies de recyclage mécanique et chimique sont complémentaires », a-t-il déclaré. « Si le plastique usagé peut être recyclé mécaniquement, il devrait l’être. S’il ne convient pas au recyclage mécanique mais convient au recyclage chimique, alors il doit être recyclé chimiquement.
Eukert a déclaré que l’étude donne aux recycleurs et aux décideurs un outil pour évaluer les coûts et les avantages de chaque méthode.
« Nous savons que le coût est l’un des principaux moteurs du recyclage pour les entreprises qui souhaitent y investir », a déclaré Uekert.
Mais les comparaisons de l’étude vont au-delà des seuls facteurs de coût pour aider à montrer la voie à des solutions potentielles, a-t-elle déclaré.
« Il y a des compromis pour toutes les technologies de recyclage », a déclaré Uekert. « Nous n’aurons jamais une seule solution miracle qui résoudra ce problème de pollution plastique. Il y a beaucoup de travail passionnant là-bas. Et je pense que si nous sommes capables d’améliorer ces technologies et de trouver comment elles peuvent fonctionner en synergie, il y a beaucoup de potentiel pour nous assurer que nous atteignons une économie circulaire pour les plastiques.