Si le recyclage chimique permet de produire un plastique de qualité équivalente au vierge, ses performances et sa viabilité varient selon les technologies. Intégré à la filière pétrochimique, il pose des défis de traçabilité et de souveraineté. Ce procédé doit rester complémentaire du recyclage mécanique sans se substituer aux efforts de réduction de la consommation de plastique.
Aller au delà du recyclage mécanique
En France, 4,2 mégatonnes de déchets plastiques sont produites chaque année. Sur cette quantité, seuls 23 % sont recyclés, principalement par recyclage mécanique. Les plastiques sont constitués d’une structure de base appelée « polymère », constitué de molécules issues de l’industrie pétrochimique, transformées et assemblées en une longue chaîne macromoléculaire. Le recyclage mécanique transforme les déchets plastiques en matières recyclées par des étapes de tri (matière, couleur), de broyage, de lavage et de fusion, sans modifier cette structure polymère. Ce procédé fait face à des limites, principalement à cause de la grande diversité des plastiques et de leurs formulations (additifs, colorants ajoutés) pour répondre à des usages très variés. Face à ces limites, une autre voie émerge : le recyclage chimique. Quelles que soient ses variantes, le recyclage chimique remonte plus en amont dans la chaîne de production du plastique. Les industriels utilisent la chaleur (pyrolyse) ou des solvants (solvolyse) afin de décomposer le polymère en molécules plus petites, qui sont ensuite réassemblées pour former un nouveau polymère. Cette technique permet de séparer le polymère des contaminants (additifs ou autres matériaux non séparables mécaniquement) et ainsi d’obtenir une matière recyclée de qualité équivalente au plastique d’origine.
Des performances contrastées
Malgré ses atouts, tous les types de recyclage chimique se heurtent aujourd’hui à des obstacles majeurs. D’abord, le besoin énergétique pour casser puis reformer les chaînes moléculaires du polymère demeure le plafond de verre de cette voie : « les étapes successives de préparation, de décomposition puis de purification des molécules recyclées mobilisent de l’énergie et des consommables non négligeables », explique Agathe Jarry, coordinatrice du Pôle Recyclage de l’ADEME. En outre, chacune de ces étapes successives entraîne des pertes de matière : « Les rendements matière, du déchet plastique aux nouveaux polymères obtenus en sortie de procédé, sont variables et peuvent, pour certaines technologies, être sensiblement inférieurs à ceux du recyclage mécanique. », complète Diana Branzea, chargée de mission thématique pour le Pôle Recyclage de l’ADEME. La possibilité de produire une matière de qualité équivalente au plastique d’origine ne signifie pas pour autant que le cycle de recyclage peut se poursuivre indéfiniment sans apport de matière nouvelle. Ainsi, aujourd’hui, il est impératif de poursuivre les efforts de R&D sur l’optimisation des procédés.
Un fort besoin de traçabilité
La mesure et la traçabilité du pourcentage de recyclé dans le produit plastique final constitue un autre défi du recyclage chimique. En effet, les molécules recyclées vont approvisionner les installations pétrochimiques en mélange, parfois très dilué, avec des molécules vierges. Elles serviront aussi à fabriquer en sortie plusieurs types de produits, dont certains qui ne sont pas du plastique. Dès lors, le suivi des flux de matière recyclée est complexifié.
« Lorsque des matières recyclées sont mélangées aux matières vierges, la méthode du Mass Balance permet d’attribuer une part de matière recyclée à certains produits finis, même si les molécules recyclées ne sont pas physiquement présentes dans les mêmes proportions », explique Diana Branzea. La mise en place de méthodes harmonisées de comptabilisation du contenu recyclé et de traçabilité, ainsi que d’un cadre réglementaire adapté, apparaît donc essentielle pour garantir la transparence de la filière et permettre aux consommateurs de mieux comprendre la composition des produits.
Repenser la filière à l’échelle de l’Europe
Sortie des laboratoires, la filière en est aujourd’hui à ses premiers pas industriels en Europe. Atteindre une qualité équivalente au plastique vierge exige de lourds investissements et coûts d’exploitation, ce qui rend le recyclage chimique rentable uniquement si la demande garantit des prix élevés.
Enfin, « les sites industriels européens capables de transformer les molécules issues du recyclage chimique en nouveaux polymères sont vieillissants, peu nombreux, et souvent moins compétitifs et plus émetteurs que leurs concurrents en Asie ou au Moyen-Orient, reprend Agathe Jarry. Il s’agit d’un enjeu de souveraineté industrielle. Si l’on produit des molécules recyclées chimiquement en Europe, il faut repenser la filière dans sa globalité, en s’attaquant simultanément à la modernisation et à la décarbonation des grands équipements de production comme les vapocraqueurs, qui permettront de transformer localement ces molécules recyclées en plastique ».
Faire du recyclage mécanique et chimique des filières complémentaires
Aujourd’hui, le recyclage chimique ne doit donc pas être vu comme une solution isolée, mais comme un maillon au sein d’un plan de transition de la filière plastique européenne. C’est une solution complémentaire à d’autres pour répondre à l’enjeu de gestion des déchets plastiques. Le recyclage chimique doit se concentrer en priorité sur les gisements de déchets qui ne sont pas recyclables mécaniquement, et sur les débouchés à haute valeur ajoutée et fortes exigences en qualité. L’efficacité du recyclage repose sur un prérequis commun pour le mécanique ou le chimique : des gisements plus homogènes, moins contaminés, et plus sécurisés. Il est donc indispensable de renforcer les efforts à la fois sur la collecte, le tri et l’éco-conception des formulations plastiques. Sans jamais oublier que s’il faut trier et recycler tout ce qui peut l’être, le levier le plus efficace demeure la sobriété : la meilleure réponse écologique et souveraine reste la réduction de la consommation de plastique.