Dans les pays développés, est devenu une activité économique importante, qui a commencée depuis les années 1970. Son but est de réduire le volume de déchets et de préserver nos ressources naturelles. C’est un élément capital du développement durable.
Le recyclage des matériaux d’origine géologique a un coût énergétique, puisqu’il faut les chauffer à haute température pour les refondre (métaux, bitume, verreVerre Du latin vitrum : verre. Magma ayant refroidi très rapidement sans cristalliser, donnant des laves (ex. : Obsidienne) qui peuvent contenir une proportion variable de minéraux.) ou les déshydrater (plâtre) afin de les retravailler. Mais dans tous les cas, l’énergie nécessaire pour le recyclage de ces matériaux est bien moindre que celle utilisée pour leur extraction en carrière, leur transport et l’entretien des haut-fourneaux. Cette activité est rentable, notamment dans les cas où les matériaux sont rares et/ou localisés (ex. : l’or, etc.), ou lorsque les sites d’extraction sont déjà épuisés (ex. : argent, antimoine, etc.) ou en cours d’épuisement à très court terme (ex. : palladium).
Parmi les produits les plus courants d’origine géologique que l’on recycle, on peut citer : le verre, l’acier, le cuivre, l’aluminium, le plâtre, le zinc, l’or, le silicium…
Les matériaux de constructions :
Le plâtre (Hémihydrate : CaSO4, ½ H20) dont la roche de base est le gypse (CaSO4· 2 H2O), est recyclable à l’infini. C’est un des matériaux de construction qui résistent au feu. Son enfouissement est interdit. Le plâtre est classé parmi les déchets non dangereux mais non inertes, car il peut absorber les polluants liquides, d’origine chimique ou biologique (lixiviats). Son recyclage est donc privilégié, mais seul le plâtre propre et sans additif est recyclé. Cela permet également d’éviter l’ouverture de nouvelles carrières, souvent à ciel ouvert. Le plâtre issu de démolitions de bâtiments ou de chutes de découpes, est réduit en poudre et chauffé à haute température et donc recuit. On élimine ainsi les molécules d’eau présentes dans sa composition chimique, ce qui permet de lui redonner les propriétés qu’il avait, lorsqu’il était en poudre prête à l’emploi. Depuis 2014, environ 50 000 tonnes de déchets de plâtre sont recyclés chaque année en France.
Le béton (ou béton de cimentCiment Matière liant entre eux des éléments ou des minéraux par une précipitation chimique s'effectuant lors de la diagenèse (à l'inverse de la matrice), constituant ainsi les roches sédimentaires compactes.) n’est pas recyclé de la même manière. Ses composants chimiques ne permettent pas son retour à l’état de poudre initiale. Après démolition des bâtiments et autres structures, Il est concassé et réutilisé uniquement en remblais. Dans le béton armé, les tiges d’acier sont extraites par aimantation et recyclées dans une autre filière.
Le bitume (ou goudron) issu du pétrole, constitue une grande partie des déchets des travaux publics. Ils sont recyclés, notamment depuis le début du 20ème siècle, surtout depuis les chocs pétroliers des années 1970. Il s’agit des enrobés des routes, chaussées et trottoirs et des bardeaux d’asphalte de certaines toitures. Les morceaux de plaques d’enrobés, les déchets et surplus sont récupérés, stockés, concassés et transformés en agrégats calibrés. Ils sont ensuite envoyés dans diverses centrales de recyclage, en fonction des utilisations spécifiques et de la qualité demandé. Ils sont réemployés à froid ou à chaud, suivant les besoins et les techniques. Le granulatGranulat Terme englobant toutes les fractions granulométriques, du sable au ballast de chemin de fer, jusqu'à 50 mm. est souvent mélangés à de l’enrobé neuf chaud, pour un pourcentage de plus de 40 %. Le recyclage des enrobés en France est en plein développement.
Les métaux Le recyclage des métaux a longtemps été une source importante de pollutions environnementales graves, principalement le plomb (Pb). Dans les centres de tri, les métaux ferreux sont séparés des déchets non métalliques, par aimantation. Les métaux non ferreux sont séparés par des courants de Foucault (courants électriques créés dans une masse conductrice, soit par la variation dans le temps d’un champ magnétique extérieur traversant le milieu, soit par un déplacement de cette masse dans un champ magnétique).
Quelques exemples de métaux recyclés :
L’acier, alliage de fer (Fe) et de carbone (C). Son recyclage concerne actuellement un tiers de la production mondiale d’acier et 40% en France. Il est facilement extrait par aimantation sur les tapis de tri, après broyage, ou dans les mâchefers d’incinération d’ordures ménagères, grâce à sa propriété magnétique. Il est recyclable à l’infini et utilisé de la même manière que l’acier produit à partir de minerais de fer (Fe) : oxyde de fer (hématite) et carbonate de fer (minette de Lorraine, sidérite, goethite).
Le cuivre (Cu) se recycle très bien, également à l’infini, sans jamais perdre aucune de ses propriétés (stabilité chimique, conductivité). Au début des années 1990, un tiers du cuivre utilisé était déjà issu du recyclage. Actuellement le recyclage est une des principales sources de cuivre.
L’aluminium (Al) est recyclé depuis les années 1900, notamment celui des pièces des automobiles (pour plus de 80%). Son recyclage est bien moins coûteux en énergie que son extraction, seulement 5% de l’énergie initiale générée en carrière. Une tonne recyclée économise l’énergie dépensée pour l’extraction de quatre tonnes de Minerais (Bauxite (Al(OH)3)). Il est recyclable à l’infini à condition qu’il soit pur. L’aluminium des déchets ménagers (feuilles froissées, canettes, capsules de café, etc.) est encore souvent refusé à cause de la taille des objets et de leur légèreté, mais ses techniques de recyclage sont en plein développement. Les gros emballages sont tout de même récupérés dans les centres de tri (32% seulement), manuellement ou avec des machines électriques à champ magnétique (courant de Foucault). Le recyclage de l’aluminium se développe rapidement. L’aluminium recyclé dit de seconde fusion, est principalement destiné à l’industrie automobile (blocs moteur, culasses, pistons, etc.).
Le palladium (Pd) est utilisé dans l’industrie électronique, pour la production de composants électriques, connecteurs, composants de puces dans les circuits électroniques et les circuits intégrés hybrides, dans les alliages dentaires, la bijouterie ainsi que dans les pots catalytiques, pour compenser la rareté du platine. Il existe un stock de seulement 3500 tonnes de palladium sur Terre. La Russie aurait épuisé ses ressources en 2011. L’Afrique du Sud en exploite encore. On produit 725 kg de palladium par jour dans le monde. Il reste encore 15 ans de réserves de palladium exploitables principalement en Afrique du Sud. Il est donc capital de le recycler. Le palladium et le platine sont des sous-produits issus de l’exploitation du nickel, avec le ruthenium, le rhodium, l’osmium et l’iridium. Les catalyseurs (pots catalytiques des automobiles) sont collectés chez les garagistes et dans les casses automobiles. Le palladium est aussi collecté auprès des entreprises industrielles, les dentistes, dans le tri sélectif des appareils électroniques et informatiques usagés, etc.
L’or (Au). Les déchets d’or sont récupérés principalement chez les bijoutiers (poussières de façonnage, divers objets d’art ou de luxe à refondre), ou dans les bornes de tri sélectif de petits appareils électroniques (contacts Hifi, prises de casque audio, circuits électroniques d’ordinateurs, processeurs d’unités centrales, téléphones portables). Depuis 1980, ces déchets électroniques sont recyclés sous forme de lingots en alliage contenant 5% d’or.
Le zinc (Zn). Sa production importante et son raffinage ont déstabilisé le marché de ce métal. Il est actuellement en surplus. Seulement 30% du zinc mondial provient du recyclage.
Le plomb (Pb). Sa production annuelle mondiale est de plus de 6,8 millions de tonnes, 3 millions par extraction et 3,8 millions par recyclage. Le plomb est principalement utilisé dans les batteries, notamment les batteries de véhicules automobiles. En France, la presque totalité des batteries sont collectées et le métal est récupéré, ainsi que le polypropylène (les coques de plastique des batteries). Le pourcentage de récupération du plomb dépassait les 58% en 2016 et 69% aux Etats-Unis. Les batteries, en France sont récupérées et démontées à Escaudoeuvres (59), le polypropylène est conditionné à Villefranche-sur-Saöne (69). Le plomb est très toxique pour le système nerveux (saturnisme, entre autres), quand ses vapeurs sont inhalées ou ingérées sous forme de poussières. Le plomb n’est plus recyclé en France, mais dans d’autres pays, des filières plus écologiques ont été organisées, (ex. en Allemagne). Mais on lui recherche de plus en plus de substituts.
Petit exemple historique de recyclage : le parementParement Terme de construction, issu du verbe parer. Embellissement de la façade d’un bâtiment par un appareillage de dalles fixées à la structure de base. de la colonne Vendôme à Paris, fait de 425 plaques de bronze, est issu de la fonte de 130 canons pris à Austerlitz en 1805 par l’armée de Napoléon.
Quelques autres matériaux :
Le silicium (Si) est présent dans la nature sous forme de dioxyde de silicium (SiO2). C’est la siliceSilice Tectosilicate (SiO2) présentant différents polymorphes : opales, quartz, tridymite, cristobalite, coésite, stishovite. que l’on trouve dans le sableSable Sédiment détritique meuble formé de grains dont la majorité ont une taille comprise entre 2 mm et 63 µm. et dans les roches siliceuses (grès, quartzQuartz Minéral, tectosilicate composé principalement de silice (SiO2). filonien, graniteGranite De l'italien granito : grenu. Roche magmatique plutonique à texture grenue, composée de minéraux caractéristiques : quartz, micas (biotite, muscovite), et feldspaths (orthoses, plagioclases)., etc.) ou dans le squelette de microorganismes marins (diatomées, radiolaires, etc.). Pur, c’est un élément non métallique de synthèse utilisé pour ses propriétés de semi-conducteur. En Europe, des réseaux de collecte et de recyclage pour les panneaux photovoltaïques en fin de vie, sont en cours de mise en place pour l’avenir (pour le moment ils sont encore trop récent et l’activité n’est pas encore rentable). Les composants électroniques en comportant (transistors récents, circuits intégrés (ou puces électroniques), dans les cartes mères, les cartes réseaux, les processeurs, les cartes à puces, etc. sont triés et recyclés.
Le verre (Si02). Le verre peut être recyclé à l’infini. Après sa séparation par le tri des rebuts (cailloux, porcelaine, etc.), il est broyé, puis lavé pour éliminer les colles, le papier des étiquettes et les capsules. Il est ensuite refondu. Les parties trop souillées par des poussières ou autre corps étrangers fins, sont envoyées en incinération. Son recyclage permet d’économiser de la matière première (sable de carrière ou de plage qu’il faut épurer), et de l’énergie. Les verres pilés et mélangés de différentes couleurs : blanche, verte ou brune, sont orientés vers d’autres filières (verre décoratif, ou dans certains bétons et asphaltes). Le verre consigné est toujours pratiqué dans les bars et les cafés.
La gomme des pneumatiques. Egalement issus de l’industrie pétrolière, cette matière est recyclée par broyage et transformée en remblais routiers, revêtement pour les airs de jeu pour les enfants, les terrains de sports, stades et les gazons artificiels (par synthèse chimique), comme combustible dans les cimenteries et pour l’industrie de l’acier (même pouvoir calorifique et bien moins chère que le charbonCharbon Du latin carbo : même sens. Terme général désignant, au sens large, une roche sédimentaire servant de combustible enrichie en carbone (80% environ), et constituée essentiellement de débris végétaux ayant subi un processus complexe appelé carbonification ou carbonisation.), sous-couches de routes, amortissement des voies ferrées, refondu en objets moulés (roues de caddies). L’acier contenu dans l’armature des pneus est recyclée à part. D’autres utilisations se sont révélées polluantes par le relargage dans les eaux de métaux toxiques (lixiviation). Les pneus usagés peuvent-être réutilisés sur le marché de l’occasion, en remplaçant la bande de roulement (rechapage).
Le matériel informatique (images 01 à 07) : tri et séparation des pièces d’ordinateurs dans les locaux d’Ateliers Sans Frontières (ASF), Bonneuil, Val-de-MarneMarne Roche sédimentaire plastique (malléable) constituée d'un mélange de calcaire (de 35 à 65%) et d'argile., près de Paris, France.
Photographes : Audrey Brusseaux (images 01 à 10) et Gérard Brusseaux (images 11 et 12).
Sources : bénévole et Institut des Sciences de la Terre de Paris (ISTeP), Sorbonne Université, campus Pierre et Marie Curie, Paris, France.