Quels types de technologies de recyclage ont le plus grand impact ?

Points clés à retenir

• Le recyclage mécanique réutilise les matériaux via des processus physiques mais produit des sous-produits de moindre qualité. C'est moins cher mais compromet l'intégrité des matières recyclables.
• Le recyclage chimique décompose les déchets en monomères individuels et s'adapte à une gamme plus large de déchets. La pyrolyse, la gazéification et la solvolyse sont des types de recyclage chimique.
• Les distributeurs automatiques inversés et les programmes incitatifs encouragent le recyclage, mais ils sont limités par les matières recyclables qu'ils acceptent. La valorisation énergétique des déchets et le recyclage des batteries lithium-ion présentent également un potentiel.

Les taux de recyclage dans le monde plafonnent malgré la sensibilisation des organisations à but non lucratif (OBNL) et des environnementalistes. Différents types de déchets finissent toujours dans les mêmes décharges. Si plusieurs facteurs contribuent à une mauvaise gestion des déchets, les processus de recyclage et de collecte incohérents en sont principalement responsables. De nombreux pays utilisent encore des systèmes bon marché mais obsolètes.

Ainsi, à mesure que les technologies de recyclage progressent, quels types de technologies de recyclage ont le plus grand impact ?

1. Recyclage mécanique

Le recyclage mécanique réutilise les matériaux collectés à travers divers processus physiques, comme le déchiquetage, la fusion et le reformage. Il conserve la structure chimique des matières recyclables, ce qui signifie que vous ne pouvez pas mélanger différents matériaux. Les autorités chargées des déchets utilisent souvent ce processus pour réutiliser des articles en papier, en verre, en métal et en plastique.

De nombreux secteurs publics et privés s'appuient sur des processus de recyclage mécanique car ils sont moins chers que les autres technologies de recyclage. Les bricoleurs construisent même des installations de fortune qui broient, fondent et moulent des matières recyclables.

Cependant, l’un des inconvénients du recyclage mécanique est qu’il produit généralement des sous-produits de moindre qualité que les autres systèmes. Des processus physiques rigoureux compromettent l’intégrité structurelle des matières recyclables. Par exemple, vous remarquerez peut-être que les sacs en papier et les bouteilles en plastique fabriqués à partir de matériaux 100 % recyclés semblent fragiles.

2. Recyclage chimique

Le recyclage chimique décompose les déchets en leurs éléments de base. Elle produit des monomères individuels et les réutilise dans de nouveaux produits: les produits recyclables ne conservent plus leur forme originale. En fait, ils adoptent un tout autre état de la matière.

Le plus grand avantage du recyclage chimique est qu’il permet de traiter une gamme de déchets beaucoup plus large. Les processus mécaniques ne peuvent pas recycler les objets « sales ». La plupart des usines de gestion des déchets envoient les matières recyclables corrodées, souillées ou contaminées (par exemple, les bouteilles en plastique contenant des restes de jus et les emballages de viande crue) vers les décharges.

Le OCDE rapporte même que seulement neuf pour cent des déchets plastiques sont recyclés. Il existe actuellement trois types de recyclage chimique.

Pyrolyse

La pyrolyse chauffe les matières recyclables dans une décomposition thermique à haute température et sans oxygène allant de 752 à 1 472 degrés Fahrenheit. C’est courant dans la gestion des plastiques complexes. Le processus les décompose au niveau moléculaire et les transforme en sous-produits de bio-huile, de gaz de synthèse ou de charbon de bois recyclés. Les sous-produits de pyrolyse sont presque de la même qualité que les matières vierges. Cette vidéo montre une excellente démonstration de la façon dont le recyclage chimique, contrairement aux processus mécaniques, maintient la qualité.

Le FHWA déclare que les automobilistes américains jettent plus de 280 millions de pneus de voiture chaque année, mais que les fabricants ne peuvent pas utiliser négligemment du caoutchouc recyclé, durable mais dangereux. Big Atom Tire Recycling résout ce problème grâce à la pyrolyse. Son équipe décompose chimiquement les pneus usagés en pétrole brut et en plastique, qui pourraient servir de matières premières pour fabriquer des pneus de route flambant neufs et fiables.

Gazéification

La gazéification est un processus de recyclage thermochimique qui chauffe les matières recyclables entre 1 472 et 2 192 degrés Fahrenheit avec un oxygène limité. Il décompose le plastique usagé, la biomasse et les déchets organiques. Mais contrairement à la pyrolyse, ce système complexe nécessite une température beaucoup plus élevée pour créer de la chaleur, de l’électricité et du gaz de synthèse (gaz de synthèse). La gazéification présente également un moyen efficace de générer de l'énergie propre à partir de matières recyclables jetées. La consommation de combustibles fossiles diminuerait dans le monde entier si les gens s’approvisionnaient en énergie à partir de panneaux solaires et de déchets recyclés.

Solvolyse

La solvolyse est un processus thermochimique à basse température qui dissout les matières recyclables dans un solvant spécial entre 212 et 572 degrés Fahrenheit. C'est un moyen efficace de recycler les polyesters ou les polyuréthanes. Les installations de gestion des déchets envoient généralement ces types de déchets plastiques mélangés vers les décharges, car ils ne supportent pas le recyclage mécanique.

Bien entendu, la solvolyse s’adapte également à la biomatière et aux déchets organiques. Les sous-produits les plus courants de la solvolyse comprennent le carburant, les oligomères et les monomères. Ces matériaux recyclés sont polyvalents; les fabricants peuvent les utiliser pour fabriquer des produits en plastique de qualité, de l’éthanol-alcool et des lubrifiants.

Bien que la pyrolyse, la gazéification et la solvolyse soient supérieures aux systèmes de recyclage mécanique, seules quelques installations de gestion des déchets peuvent y investir. Malheureusement, leur achat et leur entretien sont coûteux. Il faudra peut-être des décennies avant qu’elles ne deviennent la technologie de recyclage standard dans le monde.

3. Distributeurs automatiques inversés

Les distributeurs automatiques inversés (RVM) favorisent le recyclage en encourageant les gens à déposer les matières recyclables (par exemple, les contenants en verre vides, les bouteilles en plastique et les canettes en aluminium) contre des récompenses. Ils distribuent généralement des coupons, des cartes de réduction ou de l'argent liquide. Insérez simplement vos matières recyclables dans la machine, récupérez vos récompenses et elle triera automatiquement vos déchets pour vous. La plus grande limitation des RVM est qu'ils sont pointilleux avec les matières recyclables qu'ils acceptent. Étant donné que la plupart des installations de gestion des déchets utilisent encore des processus mécaniques, elles ne peuvent pas risquer de se retrouver avec des matières recyclables contaminées qui pourraient finir dans les décharges.

Les marques de vente au détail imitent le même concept en incitant les consommateurs à recycler des articles spécifiques. Prendre Le processus de recyclage d'Apple par exemple. Il encourage les utilisateurs à déposer leurs anciens gadgets Apple en échange de promotions et de réductions spéciales.

4. Valorisation énergétique des déchets (WtE)

La valorisation énergétique des déchets recycle les déchets municipaux, industriels et agricoles par combustion contrôlée à haute température. Il produit des sous-produits d’énergie propre (par exemple, chaleur et électricité). À plus grande échelle, les technologies WtE pourraient contribuer à rendre les ressources énergétiques alternatives plus largement accessibles.

Bien que le WtE et la gazéification suivent le même processus et produisent les mêmes sous-produits, il convient de noter qu'ils utilisent des technologies différentes. La gazéification chauffe les déchets dans une quantité limitée d'oxygène, tandis que le WtE incinère directement les matières recyclables. De plus, WtE ne peut pas produire de gaz de synthèse.

5. Recyclage des batteries lithium-ion

Avec la dépendance croissante de la société aux appareils électriques comme les smartphones, les scooters et voiture électrique, la demande de batteries lithium-ion ne cesse d’augmenter.

AIE rapporte que la demande de véhicules électriques est passée de 330 à 550 GWh en 2022. Et même si les batteries lithium-ion sont sans doute moins nocives que les combustibles fossiles, leur production en masse entraînera par inadvertance davantage de projets miniers.

La meilleure approche consiste à suivre des systèmes de recyclage plus durables. Les installations d’élimination et de recyclage des batteries devraient exécuter ces processus afin que les fabricants de batteries Li-ion puissent cesser de compter sur des matériaux vierges.

La pyrométallurgie relève de la pyrolyse. Il s’agit de chauffer des batteries recyclées dans des espaces contrôlés à haute température avec peu ou pas d’oxygène. Les installations de recyclage peuvent extraire divers métaux de la terre après décomposition. Le principal inconvénient de la pyrométallurgie est qu’elle émet des oxydes d’azote et du soufre lors du processus de chauffage, et les installations doivent contrôler ces émissions.

L'hydrométallurgie est l'opposé de la pyrométallurgie. Il s'agit d'un processus à basse température qui dissout les batteries recyclées dans une solution spéciale. Les installations de recyclage extraient également les métaux de la terre après décomposition. Le plus gros problème de l’hydrométallurgie est qu’elle produit des eaux usées, que les installations doivent éliminer en toute sécurité et avec précaution.

Recyclage direct

Le recyclage direct est un processus mécanique dans lequel les batteries mortes sont recyclées et remises à neuf. C'est un système bon marché et accessible. Notez simplement que les batteries reconditionnées ne sont plus adaptées à leur fonction d'origine: vous ne pouvez les utiliser que comme source d'alimentation de secours.

Jouez votre rôle en savoir comment se débarrasser des piles mortes. C&EN rapporte que seulement cinq pour cent des batteries lithium-ion sont recyclées parce que les consommateurs et les fabricants suivent des méthodes d'élimination négligentes.

Les progrès technologiques continueront à rationaliser les systèmes de recyclage

Les taux de recyclage dans le monde ne s’amélioreront pas du jour au lendemain. Les ménages, les entités privées, les OBNL et les organismes gouvernementaux doivent s'efforcer d'utiliser des technologies de recyclage efficaces et essayer de les intégrer dans les politiques locales de gestion des déchets. Trop de systèmes de tri avancés sont encore sous-utilisés. Notez simplement que les systèmes de recyclage efficaces ne font qu’atténuer les dommages causés par le problème croissant des déchets dans la société. Tout le monde devrait continuer à se concentrer sur l’élimination des produits en plastique à usage unique.