Comment les machines industrielles pour le recyclage du plastique ont-elles évolué au cours des dernières décennies ?
L'objectif de cet article n'est pas de fournir une description complète ou détaillée de toutes les technologies existantes, mais plutôt d'offrir une vue d'ensemble succincte et non exhaustive de celles disponibles et d'expliquer de manière simple comment le processus de recyclage des déchets plastiques peut être effectué.
Les machines industrielles utilisées dans l'industrie du recyclage des plastiques ont considérablement évolué au cours des dernières décennies. Cette évolution est due à un certain nombre de facteurs, notamment les progrès technologiques, les préoccupations environnementales croissantes, le renforcement de la réglementation et la nécessité d'améliorer l'efficacité des processus de recyclage.
Voici quelques-unes des principales évolutions.
Automatisation du tri des déchets
Les premiers process de recyclage étaient essentiellement manuels, les ouvriers triant les déchets plastiques par type et par couleur. À la fin du XXe siècle et au début du XXIe siècle, les technologies de tri automatisé se sont répandues, augmentant l'efficacité et l'efficience du processus de tri.
Le tri par infrarouge (IR ou NIR) et les capteurs optiques ont été introduits sur le marché, permettant d'identifier les différents types de plastique sur la base de leur signature spectrale spécifique ainsi que de leur couleur
Les sociétés Bühler Group SORTEX, Pellenc ST et TOMRA Recycling France forment le trio de tête des fabricants de systèmes de tri ultra-perfectionnés pour les déchets plastiques en forme ou en paillettes (flakes).
Le recyclage à flux unique
Par le passé, les consommateurs devaient séparer les différents types de produits recyclables. Le développement du recyclage à flux unique sous l'incitation de Citeo et Valorplast (pour ne citer qu'eux), qui permet de collecter tous les produits recyclables dans la même poubelle, a constitué un changement majeur pour les industriels du recyclage. Si cette approche a permis d'augmenter les taux de recyclage, elle a également créé de nouveaux défis pour les machines de tri, nécessitant des technologies plus avancées et plus efficaces pour séparer les différents types de matériaux (films, fibres, rigides).
Des systèmes de lavage avancés
L'étape de lavage des déchets plastiques est essentiel dans le recyclage de ces derniers pour éliminer les contaminants :
Autres plastiques
Résidus alimentaires et liquides
Éléments non plastiques (verre, papier, métaux, …)
Additifs chimiques
Encres, adhésifs
Polluants (fertilisants, métaux lourds, …)
L'évolution des systèmes de lavage a vu l'intégration de systèmes à friction, de bacs de flottation et de systèmes de lavage à chaud pour traiter différents types de contaminants.
En outre, des systèmes de filtration avancés (ultra-filtration) ont été mis au point pour gérer l'eau plus efficacement et réduire l'impact sur l'environnement puisque des déchets sont par définition produits en sortie de ce lignes de lavage (boues principalement).
Les sociétés HydroDyn Systems GmbH et Vecoplan AG font partie du duo de tête des fabricants de lignes de lavage des plastiques avec des technologies innovantes et brevetées sous eau et à sec :
Réduction du volume des déchets plastiques
Les déchets plastiques étant de formes et de tailles différentes, la réduction de la taille est un aspect essentiel du processus de recyclage. Les déchiqueteurs et les broyeurs ont considérablement évolué, de nombreux modèles étant désormais capables de traiter une plus grande variété de matériaux et de réaliser une réduction de taille plus précise et adaptée soit au tri, soit au process de lavage en aval de ces derniers.
Les sociétés Vecoplan AG et Heinrich Dreher Maschinenbau Aachen forment un duo parfait. Ils proposent des déchiqueteurs mono et double-rotor de 900 mm à 3.200 mm de longueur de rotor, ainsi que des broyeurs permettant de descendre à 4 mm.
Granulation post-consommation, décontamination alimentaire et réduction des odeurs
Une fois les plastiques déchiquetés, broyés, triés et lavés, ils doivent être fondus et transformés en granulés pour leur permettre une réutilisation par les plasturgistes et transformateurs. Les progrès de la technologie d'extrusion ont permis d'améliorer la qualité de ces granulés, ce qui les rend plus utiles pour la fabrication de nouveaux produits dont la concentration en MPR (Matière Première de Recyclage) augmente au fil des années.
Basée à Linz (Haute-Autriche), la société EREMA Engineering Recycling Maschinen und Anlagen Ges.m.b.H. est reconnue comme le leader mondial incontesté dans la production de machines de recyclage et de granulation pour tous types de thermoplastiques. Plus de 8500 machines sont installées dans le monde dont près de 300 en France.
EREMA Group offre une variété d'équipements capables de satisfaire toutes les exigences nécessaires pour le processus de recyclage des plastiques :
La révolution de l'IA et de la robotique
Ces dernières années ont vu l'introduction de l'intelligence artificielle et de la robotique dans le recyclage des plastiques. Les robots dotés de capacités d'IA peuvent trier les déchets plastiques plus rapidement et avec plus de précision que les opérateurs sur lignes ; ils peuvent en outre travailler sans interruption.
L'IA est également utilisée pour améliorer l'efficacité d'autres machines, telles que les extrudeuses et les lignes de lavage, en optimisant leur fonctionnement sur la base de données en temps réel.
Le recyclage chimique
Bien qu'encore émergentes mais très prometteuses, les méthodes de recyclage chimique offrent la possibilité de surmonter et compléter certaines des limites du recyclage mécanique traditionnel (plastiques en mélange, DIB, textiles impossibles à trier/séparer). Les technologies de recyclage chimique, telles que la pyrolyse, la gazéification ou enzymatique, peuvent convertir les déchets plastiques en leurs monomères constitutifs ou en combustibles.
Cette approche permet de traiter des déchets plastiques mixtes et peut aboutir dans certains cas à des produits finis de très bonne qualité.
En résumé
Il est important de noter que si les machines et les technologies ont considérablement évolué, l'industrie du recyclage des plastiques reste confrontée à de nombreux défis, tels que la gestion de la complexité des flux de déchets en mélange et la nécessité permanente de mettre au point des processus plus durables.
L'évolution des machines et des technologies dans le domaine du recyclage continuera à avancer, stimulée par les avancées en science des matériaux, sous l'impulsion de intelligence artificielle, ainsi que par une prise de conscience accrue de la nécessité d'adopter des pratiques plus durables, bénéfiques à la fois pour l'environnement et pour l'économie.