La pyrolyse : une technologie pour le recyclage des plastiques

La production de nouveaux plastiques par le recyclage avancé des plastiques après utilisation (PUP), plutôt que par la production basée sur les combustibles fossiles, peut réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) et augmenter le taux de recyclage aux États-Unis, selon une recherche du Laboratoire national d’Argonne du Département de l’énergie des États-Unis (DOE).

L’étude d’analyse du cycle de vie, revue par des pairs, apparaît dans le numéro de novembre du Journal of Cleaner Production. C’est la première analyse de plusieurs installations américaines qui prennent le PUP jusqu’à de nouveaux plastiques. Plus précisément, les nouveaux plastiques sont le polyéthylène basse densité et haute densité (LDPE et HDPE, respectivement).

Le processus de recyclage utilisé est la pyrolyse, où les plastiques sont chauffés à des températures élevées dans un environnement sans oxygène. Le produit principal est l’huile de pyrolyse, un mélange liquide de divers composés qui peut être un ingrédient dans le nouveau plastique. L’huile peut remplacer les ingrédients fossiles comme le naphta et les gaz pour fabriquer de l’éthylène et du propylène. Ce sont deux monomères importants, ou blocs de construction, pour la production de plastique.

Des résultats encourageants

« Le recyclage avancé peut transformer les plastiques difficiles à recycler en une multitude de matières premières de grande valeur, réduisant le besoin de ressources fossiles et minimisant potentiellement l’impact environnemental de la gestion des déchets. » précise Pahola Thathiana Benavides, analyste principal des systèmes énergétiques à Argonne

L’étude a recueilli des données d’exploitation de 2017 à 2021 de huit entreprises avec différents processus de production d’huile de pyrolyse.

L’analyse montre une diminution de 18% à 23% des émissions de GES lors de la fabrication de plastique avec seulement 5% d’huile de pyrolyse à partir de PUP par rapport au LDPE et HDPE dérivés du pétrole brut, respectivement.

En synthèse

Lorsqu’on tient compte des pratiques actuelles de fin de vie pour de nombreux plastiques aux États-Unis, comme l’incinération, il y a une réduction supplémentaire de 40% à 50% des émissions de GES lors de la fabrication de LDPE et HDPE à base de pyrolyse, respectivement, selon l’analyse. Les réductions sont beaucoup plus élevées (jusqu’à 131%) dans l’Union européenne où plus de PUP est actuellement incinéré.

« Alors que le recyclage avancé devient de plus en plus efficace, il est prêt à jouer un rôle majeur dans la réalisation des objectifs de durabilité globale en réduisant les déchets et les émissions de GES », a indiqué Pahola Thathiana Benavides, analyste principal des systèmes énergétiques à Argonne et auteur de l’étude. « Il peut transformer les plastiques difficiles à recycler en une multitude de matières premières de grande valeur, réduisant le besoin de ressources fossiles et minimisant potentiellement l’impact environnemental de la gestion des déchets. »

Le recyclage avancé permet de s’appuyer sur le PUP pour produire des produits chimiques industriels précieux et développer des marchés pour les matériaux plastiques recyclés. La pyrolyse est l’une des technologies avancées les plus courantes mises en œuvre à l’échelle industrielle pour convertir le PUP qui ne peut généralement pas être transformé en nouveaux produits par d’autres moyens.

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce que le recyclage avancé des plastiques après utilisation (PUP) ?

Le recyclage avancé des PUP est un processus qui transforme les plastiques difficiles à recycler en matières premières de grande valeur. Il utilise la pyrolyse, une technique qui chauffe les plastiques à des températures élevées dans un environnement sans oxygène, produisant de l’huile de pyrolyse qui peut être utilisée pour fabriquer de nouveaux plastiques.

Quels sont les avantages environnementaux du recyclage avancé ?

Le recyclage avancé peut réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) et augmenter le taux de recyclage. Par exemple, l’utilisation de seulement 5% d’huile de pyrolyse à partir de PUP pour la fabrication de plastique peut réduire les émissions de GES de 18% à 23% par rapport à la production de plastique à partir de pétrole brut.

Quels sont les impacts du recyclage sur l’utilisation de l’énergie fossile et de l’eau ?

Le recyclage avancé peut réduire l’utilisation de l’énergie fossile de 65% à 70% et l’utilisation de l’eau de 48% à 55% par rapport à la production de plastique à partir de matières premières vierges.

Quel est l’impact du recyclage avancé sur la gestion des déchets solides ?

Le recyclage avancé peut réduire les déchets solides de 116% à 118% par rapport à la production de plastique à partir de matières premières vierges.

Quel est le rôle du recyclage dans la réalisation des objectifs de durabilité globale ?

Le recyclage avancé peut jouer un rôle majeur dans la réalisation des objectifs de durabilité globale en réduisant les déchets et les émissions de GES. Il peut transformer les plastiques difficiles à recycler en une multitude de matières premières de grande valeur, réduisant le besoin de ressources fossiles et minimisant potentiellement l’impact environnemental de la gestion des déchets.

Journal of Cleaner Production, Laboratoire national d’Argonne du Département de l’énergie des États-Unis (DOE)

Article : « Life-cycle analysis of recycling of post-use plastic to plastic via pyrolysis » – DOI: 10.1016/j.jclepro.2023.138867