La filière plastique est en pleine mutation, elle doit relever plusieurs défis, dont le moindre n’est pas sa capacité à s’approvisionner en matière première secondaire de haute qualité. Au cours des dernières décennies, la production a explosé.
Selon Plastics Europe, 390,7 millions de tonnes de plastique ont été produites en 2021, dont 352,3 MT étaient issues d’hydrocarbures (90,2 %) et seulement 32,5 MT (8,3 %) du recyclage de déchets plastiques post-consommation. En y regardant de plus près, on voit que les polyoléfines arrivent largement en tête (180,5 millions de tonnes). Malgré la surabondance de plastiques usagés, les taux de recyclage restent faibles, et la mise à disposition de matières premières issues du recyclage, limitée. Alors que la législation se fait plus stricte, et oblige à introduire dans les formulations un pourcentage de matière première recyclée!
Un coup d'œil au secteur du recyclage révèle que si les infrastructures de gestion des déchets, de la collecte au tri et au recyclage, sont plus matures dans de nombreux pays du monde, les capacités de production ne peuvent pas répondre à la demande de résine recyclée, qui n’a eu de cesse de croître. Des investissements supplémentaires sont nécessaires pour mettre en place des solutions à grande échelle, qui vont fournir les qualités et les volumes nécessaires. Heureusement, certains goulets d'étranglement peuvent être dépassés avec les solutions de tri des paillettes à base de capteurs. Le tri des flocons permet de combler les écarts de qualité et de quantité pour le marché des polyoléfines (PO), du polyéthylène téréphtalate (PET), etc. Les recycleurs qui utilisent la toute dernière technologie de tri des paillettes peuvent récupérer plus de types de matériaux, maximiser le rendement et piloter la rentabilité de l’exploitation.
Un bond en avant dans la qualité des recyclats
Le tri des paillettes est indissociable du recyclage du plastique. Il permet d’obtenir des flux mono-fraction, triés par type de matériau et/ou couleur, et constitue l’ultime étape avent l'extrusion. Il s'agit donc d'une phase indispensable, elle a un impact direct sur la qualité finale et le rendement du recyclage.
Aujourd’hui, les trieurs de paillettes sont présents dans de nombreuses usines de recyclage de bouteilles dans le monde, mais le potentiel n’a pas encore donné sa pleine mesure. Ils pourraient également être utilisés pour traiter les déchets plastiques mixtes, et améliorer la qualité des produits recyclés. Souvent, en l'absence de solutions avancées de tri des paillettes, le produit final est un mélange de différents types de polymères, voire dans certains cas, de plusieurs couleurs.
Ce matériau en mélange présente une qualité faible et ne peut être utilisé que pour des applications relativement bas de gamme, pour lesquelles la demande et la valeur sont marginales. En revanche, la demande de matières premières secondaires de qualité supérieure explose, stimulée par la réglementation sur le pourcentage de contenu recyclé et les objectifs RSE des industriels. Avec le tri des paillettes, les recycleurs peuvent facilement améliorer leurs produits finaux, et se créer de nouvelles sources de revenus.
Des volumes importants de matières premières de qualité supérieure à portée de main
Une installation de recyclage peut traiter jusqu'à 100 000 tonnes de flocons de polymères par an. Si toutefois, la demande est au rendez-vous, comme la disponibilité des matériaux. Face aux récentes pénuries, on a bien compris que la capacité d'adaptation est clé. Les déchets, tout comme le marché sont en constantes évolutions. Si l'offre de polymères recyclables sur le marché est limitée, mais que la demande est élevée, les exploitants d'usines n'ont souvent pas d'autre choix que de se tourner vers un sourcing plus contaminé pour continuer à produire. Mais les exigences de pureté exceptionnelles sont les mêmes au final, ce qui oblige les recycleurs à atteindre des qualités encore plus élevées à partir de sources de plus en plus contaminées.
Les trieuses de paillettes sont un moyen de surmonter la variabilité des matières premières. De format compact, faciles à installer et d'un fonctionnement souple, elles ont prouvé leur rentabilité, qu’elle que soit la taille du centre de recyclage. Le tri avancé des paillettes peut traiter des matériaux avec des niveaux de contamination variés, et continuer à fournir un résultat stable.
Les trieurs de flocons sont équipés d'un ensemble de technologies sophistiquées et constituent un élément clé du processus de recyclage. Ils transforment les matières premières de faible qualité en paillettes pures qui répondent aux exigences les plus strictes. Les recycleurs peuvent donc exploiter des matériaux qui n’avaient aucun intérêt auparavant, et faire avec les déchets disponibles sur le marché.
Le tri des polyoléfines est un bon exemple de création de nouvelles sources de revenus. Dominant dans la production mondiale de plastique, le PO offre un grand potentiel, car l'industrie s'efforce de sourcer plus de PO recyclés dans la fabrication de produits de haute qualité. Néanmoins, la valorisation des polyoléfines n’est pas si facile. Alors que les balles de PET traitées dans une installation de recyclage sont principalement composées d'un seul matériau cible (PET), les balles de PO mélangent des matériaux en polyéthylène (PE) et en polypropylène (PP). Leur part respective est difficile à prévoir et peut changer avec chaque balle. Une balle peut être un mélange 50/50 de PE et de PP, et la suivante un mélange 70/30. Malgré tout, les flocons de PE et de PP doivent être séparés afin de créer des fractions de haute pureté qui seront destinées au recyclage.
Jusqu'à l'introduction de méthodes avancées de tri et de purification des paillettes, on ne disposait tout simplement pas de la technologie pour séparer le PP du PE de façon rentable. Les trieurs de flocons ancienne génération, moins sophistiqués, ne peuvent gérer qu’un type de matériau, ne savent éliminer que de petites quantités de contaminants, on ne les trouve que dans les usines de recyclage du PET. On est limité dans les débits : si une usine de recyclage utilise ce type de trieuses de flocons pour traiter une balle de PO composée de 60 % de PEHD et de 40 % de PP (sans même tenir compte des autres contaminants), on doit, d’abord, utiliser des trieuses à bande avant de passer au déchiquetage… et encore, seulement si la taille du matériau est suffisante pour permettre une séparation précise du PE et du PP. Par conséquent, le déchiquetage, le lavage et le tri des paillettes doivent être effectués en parallèle sur deux lignes différentes, ce qui alourdit considérablement les coûts. Les usines de recyclage préfèreront toujours traiter les matériaux par lots sur une seule ligne, afin d'être plus rentables. Mais du coup, cela limite la capacité de production. En outre, cette méthode a des coûts cachés, générés par la manipulation des matériaux, comme le rebalayage, le stockage et la main-d'œuvre.
Les trieurs de flocons évolués, basés sur des capteurs, ont changé la donne pour les conditions de production. Ils sont capables de détecter et de trier avec précision les polyoléfines par type de polymère, ainsi que de séparer les différentes couleurs, générant ainsi plusieurs fractions en même temps. Grâce à l'arrivée de ces technologies, les matériaux peuvent donc être déchiquetés et lavés sur une seule ligne avant l’étape de tri des paillettes. Il n'est plus utile d'avoir plusieurs lignes, ou de procéder à un traitement par lots. L'adoption de ces solutions permet aux recycleurs d'accéder à d'énormes quantités de matériaux de post-consommation pour créer des fractions de haute pureté de rPE et de rPP.
Flexibilité pour un rendement plus élevé et prévisible
Les matériaux sourcés sont de plus en plus complexes. En fonction de leur niveau de contamination et des exigences de pureté, des étapes de tri supplémentaires sont souvent nécessaires pour éliminer les contaminants. Les petits opérateurs disposant d'installations de tri de flocons peuvent s’appuyer sur ces machines en toute confiance. Pour commencer, les trieurs de paillettes peuvent être facilement installés sur des lignes existantes, car ils occupent peu d'espace par rapport à d'autres machines de traitement. Ils peuvent améliorer les capacités de tri et de purification d'une ligne de recyclage. Deuxièmement, ils permettent de réaliser plusieurs étapes de tri au sein d'une même unité. En d’autres termes, les opérateurs peuvent choisir de régler le débit selon le taux de récupération et le niveau de pureté qu’ils veulent. Les petits centres de tri gagnent immédiatement en souplesse avec la possibilité de travailler par lots sur une seule unité. Les plus gros centres de tri, où on peut installer plusieurs machines de tri en parallèle ou en cascade, on peut maximiser le débit et les qualités avec le même temps d'opération. Quelle que soit la configuration de l'installation, les trieuses de flocons offrent une flexibilité et des performances inégalées, et génèrent des qualités de flocons de bonne qualité. Les résultats sont prévisibles, les rendements au rendez-vous.
L’horizon s’éclaircit
Aujourd'hui, il existe une vaste gamme de solutions de tri des paillettes pour répondre aux demandes actuelles et futures. Les recycleurs de plastique qui cherchent à augmenter leur capacité, ou à lancer cette activité, peuvent s’appuyer sur les meilleures machines de tri. Qu'il s'agisse de PET, de PP ou de PE, de matériaux clairs, bleus, verts ou de toute autre couleur opaque, les systèmes avancés produisent des fractions de haute pureté, mono-matériau et séparées par couleur. Ils sont à toute épreuve, s’adaptent aux conditions de production tendues, traitent de grands volumes pour produire des matières premières secondaires de haute qualité. Les machines de tri de flocons permettent de gagner de la place et de compter sur des résultats prévisibles et fiables, pour un rendement maximal. On bénéficie d’un ROI rapide et d’un avantage concurrentiel immédiat qui tient dans le temps.
Le potentiel du tri des flocons est très prometteur, c’est un domaine d’avenir. Lorsque ces technologies seront intégrées à grande échelle et combinées à des procédés modernes d'extrusion et de désodorisation, l'avenir du recyclage des plastiques changera radicalement.
Par Alberto Piovesan, Global Segment Manager Plastics chez TOMRA Recycling Sorting