Le recyclage du verre, bien que crucial pour la durabilité environnementale, rencontre de nombreux obstacles. Une étude récente menée par des scientifiques américains pourrait transformer la manière dont le verre est recyclé, en simplifiant le processus et en augmentant les taux de recyclage.
Les bouteilles en verre que nous jetons dans le bac de recyclage ne finissent pas toujours là où nous l’espérons. Selon l’Agence de Protection de l’Environnement des États-Unis, seulement 33 % du verre est recyclé, en partie à cause des coûts liés au tri des bouteilles par couleur.
Les scientifiques de Penn State ont récemment découvert que le verre sodocalcique silicaté, produit en masse à partir de bouteilles post-consommation de différentes couleurs, peut être fondu ensemble de manière sûre lors du processus de recyclage.
Les résultats de l’équipe ont été publiés dans le journal Ceramic Engineering & Science.
«Ce travail aborde largement une idée fausse répandue selon laquelle les bouteilles en verre de différentes couleurs ne peuvent pas être recyclées ensemble», a précisé Katy Gerace, qui a mené la recherche en tant qu’étudiante en doctorat au Département de Science et Ingénierie des Matériaux de Penn State.
«Nous avons confirmé que vous pouvez fondre toutes ces bouteilles en verre post-consommation ensemble pour créer de nouveaux produits en verre utiles.»
Le Processus de Recyclage
Les bouteilles en verre sodocalcique silicaté, le type de verre le plus recyclé, sont transformées en calcin – du verre broyé en petits morceaux ou grains – avant d’être refondues. Le calcin est souvent trié par couleur afin que les fabricants puissent obtenir des couleurs et des clartés spécifiques pour leurs produits. La disponibilité de calcin de verre trié par couleur limite la quantité de matériau recyclé utilisée dans le processus de fabrication.
Les petits fabricants, qui se concentrent sur le recyclage plutôt que sur l’obtention d’une couleur spécifique, pourraient utiliser du calcin de couleur mixte, empêchant ainsi davantage de bouteilles en verre de finir dans les décharges et réduisant les coûts énergétiques associés à la fabrication du verre.
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Réduction de l’Énergie et des Émissions
La refonte du calcin de verre nécessite moins d’énergie que les matières premières, ce qui se traduit par une réduction des émissions de dioxyde de carbone lors du processus de fusion. Pour une augmentation de 10 % du contenu recyclé, les scientifiques ont observé une réduction de 3 % de la consommation d’énergie.
«Nous explorons comment ajouter de la valeur aux déchets», a déclaré Gerace, qui est maintenant ingénieure senior en recherche et développement chez Vitro Architectural Glass. « Nous essayons de ne pas considérer cela comme des déchets mais comme quelque chose qui pourrait potentiellement avoir de la valeur. »
Le travail découle d’un partenariat entre Penn State et Remark Glass, une entreprise basée à Philadelphie, axée sur le recyclage innovant et créatif du verre. «En tant que petite entreprise, ils sont vraiment intéressés à retirer le verre du flux de déchets et à le garder hors des décharges», a ajouté John Mauro, professeur de science et ingénierie des matériaux à Penn State et co-auteur de l’étude.
Remark Glass a fourni des bouteilles pour l’étude, et Gerace a analysé les échantillons pour leur composition chimique et leurs propriétés thermiques afin de quantifier les variations à travers cinq grandes familles de couleurs : clair, bleu, ambre, vert forêt et vert émeraude.
Homogénéité des Couleurs
En plus de démontrer que les bouteilles post-consommation de différentes couleurs et marques peuvent être refondues sans risque d’incompatibilité des matériaux, les chercheurs ont également présenté diverses méthodes de traitement pour contrôler l’homogénéité des couleurs dans le verre produit exclusivement à partir de calcin de couleur mixte provenant de bouteilles en verre recyclées.
Gerace a indiqué que la taille des particules du calcin ainsi que la température et la durée du processus de refonte ont les plus grands impacts sur l’homogénéité des couleurs. «Il faut garder le verre fondu pour que tous les différents ions diffusent et se déplacent pour créer une couleur homogène», a-t-elle expliqué.
