Lorsque l'on parle de développement durable, les plastiques ont toujours eu une mauvaise réputation. Malgré la polyvalence de leurs applications et leurs avantages pour l'humanité, il existe un consensus mondial sur la non-durabilité des plastiques. Cela est vrai même pour les plastiques biosourcés et biodégradables, car le taux de rejet de ces derniers est supérieur à ce que la nature peut assimiler.
Alors, est-il possible de rendre les plastiques plus durables ?
Examinons la définition la plus large : pour être considérés comme durables, les plastiques doivent répondre aux besoins des consommateurs sans nuire à l'environnement, à la santé et à l'économie. Le problème principal de la durabilité des plastiques est évoqué dans la deuxième partie de cette définition : historiquement, les dommages que les plastiques infligent à notre planète ont été négligés au profit de leurs avantages économiques et sociétaux.
La production et l'élimination des plastiques vont de pair avec des niveaux élevés d'émissions de dioxyde de carbone, provenant de l'énergie utilisée pour produire des matériaux vierges, de l'incinération et de l'élimination des déchets plastiques. Il est difficile de considérer les plastiques comme durables alors que l'ensemble de leur cycle de vie est étroitement lié à la principale cause du changement climatique.
C'est précisément pour cette raison que la première étape importante pour atténuer les effets négatifs des plastiques consiste à repenser leur cycle de vie. Le modèle traditionnel de production, de consommation et d'élimination des plastiques nuit à leur durabilité et exige une approche différente : le concept d'économie circulaire.
Aujourd'hui, beaucoup s'accordent à dire que l'économie circulaire est la seule voie possible vers la des plastiques durables. Selon ce concept de réduction des déchets, la valeur économique des matériaux, plastiques compris, doit être continuellement maintenue dans un circuit fermé. Cela consiste à remplacer le modèle traditionnel "produire-consommer-jeter" par le modèle "réduire-réutiliser-recycler", plus durable. Les plastiques seraient ainsi beaucoup moins dépendants des combustibles fossiles pour leur production et leur gestion en tant que déchets. Si la théorie semble simple, la réalité l’est beaucoup moins.
Les défis du recyclage des plastiques
Le recyclage est un facteur essentiel de la durabilité des plastiques, aussi bien d'un point de vue écologique qu’économique. Il est donc nécessaire d’optimiser l'efficacité du processus de recyclage des plastiques pour en assurer la durabilité.
Pour être adopté à grande échelle, le recyclage doit être économiquement et techniquement viable, ce qui n'est pas toujours le cas. Les propriétés mécaniques des plastiques recyclés sont nettement inférieures à celles des plastiques vierges, ce qui remet en question la justification même du recyclage. Par conséquent, le principal défi pour les entreprises de recyclage est de trouver d'autres applications pour les plastiques recyclés.
Quels plastiques peuvent être recyclés ?
Le recyclage des plastiques mélangés est un défi pour les entreprises de recyclage, car les déchets plastiques qui peuvent être recyclés doivent être séparés des autres. Dans le cas des plastiques mélangés, la faible recyclabilité des matériaux d'emballage multicouches et des plastiques souples pose un problème crucial et c’est la principale raison pour laquelle ils finissent souvent en décharges ou incinérés.
La faible recyclabilité des plastiques mélangés est due au mélange de polymères créé lorsque différentes matières plastiques entrent dans le flux de recyclage. Sur le plan chimique, les mélanges de polymères sont hautement incompatibles, ce qui entraîne une mauvaise qualité des produits en plastique recyclé.
Dans le cas du recyclage des bouteilles en PET, la présence de petites quantités de PEHD provenant des bouchons peut altérer la qualité de l'ensemble du lot. C’est le cas le plus courant d'incompatibilité. Selon des données récentes, l’incompatibilité entre le PET et le PEHD entraîne une perte de rendement de 20 % pour les entreprises de recyclage du PEHD, et d’environ 40% pour celles qui recyclent le PET.
La perte importante de rendement et la mauvaise qualité du lot de plastique recyclé nuisent à l'économie de l'ensemble du processus de recyclage, le rendant inefficace.
Alors, que peuvent faire les entreprises de recyclage pour surmonter l'incompatibilité technique entre les différents matériaux à recycler et éviter la perte de rendement et de qualité ?
Les compatibilisants : un atout pour recycler efficacement
Au cours des dernières décennies, le traitement des matières plastiques et des matériaux d'emballage mélangés a beaucoup progressé. Le progrès technologique des processus de collecte, de manipulation, de tri et de recyclage des plastiques ouvre de nouvelles perspectives permettant de recycler la majeure partie des déchets plastiques au lieu de les mettre en décharge.
Le mélange de polymères est une approche essentielle pour le recyclage des plastiques multicouches sans séparation des matériaux. Toutefois, comme indiqué précédemment, la plupart des mélanges présentent des morphologies instables et des propriétés mécaniques médiocres en raison d'une solubilité insuffisante. Des additifs comme les compatibilisants sont donc nécessaires pour un recyclage efficace. En participant à la modification des propriétés du mélange par l'augmentation de l'adhésion interfaciale entre les différentes phases, les compatibilisants améliorent la tension interfaciale et stabilisent la morphologie.
Le mécanisme de fonctionnement général des compatibilisants repose sur trois principes :
- Réactions chimiques entre les différents groupes chimiques présents dans les polymères.
- Production d'interactions polaires entre les deux polymères.
- Diffusion moléculaire à l'interface permettant aux chaînes de polymères de s'entremêler.
Le monde du recyclage s'appuie de plus en plus sur l'utilisation de compatibilisants comme moyen efficace de valoriser les matières plastiques mélangées qui ne peuvent être séparées au moment de la collecte, du lavage et du tri, à cause de difficultés techniques. De nouvelles applications permettent de valoriser des sous-produits du recyclage.
Ainsi, l'incorporation directe de compatibilisants dans les flux de recyclage est une méthode très efficace pour réduire la quantité de déchets plastiques en leur trouvant de nouvelles applications.
Le rôle des fournisseurs de produits chimiques dans l'économie circulaire
Développer des solutions sur lesquelles le monde du recyclage peut compter est un moteur essentiel de l'économie circulaire des plastiques durables. Les principaux fournisseurs de produits chimiques comme Dow travaillent de plus en plus sur des projets concertés, en tenant compte de l'ensemble de la chaîne de valeur, pour développer des solutions innovantes dès la phase de conception, afin de permettre un recyclage plus facile des emballages et de contribuer au zéro déchet.
Cette approche, conjuguée à des années d'expertise, a conduit Dow à développer un large portefeuille pour le recyclage mécanique qui comprend une gamme de modificateurs et de compatibilisants pour améliorer les performances mécaniques lors du recyclage des déchets d'emballages souples post-industriels et post-consommation.
