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Le casse-tête du recyclage des matériaux composites

Le casse-tête du recyclage des matériaux composites
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Cette édition de Futuris de notre reporter Julián López Gómez explore en Italie, les pistes lancées par un projet de recherche européen pour mieux recycler les composites renforcés de fibres, des matériaux aujourd'hui difficilement réutilisables.

En 2025, quelque 80.000 tonnes de déchets composites devront être recyclées chaque année en Europe. Problème : comment les réutiliser de manière durable et rentable ? Découvrons les pistes explorées par les chercheurs d'un laboratoire de Milan.

Sur place, un prototype élaboré dans le cadre du projet de recherche européen appelé FiberEUse sert à broyer les résidus de composites polymères renforcés de fibres, par exemple issus d'anciennes pièces d'éoliennes. Le recyclage de ces composites est un défi car il s'agit de matériaux complexes. Il fallait donc trouver des solutions innovantes pour séparer mécaniquement les éléments qu'ils renferment.

"Le principal défi pour nous, c'est de contrôler l'ensemble du processus," souligne Nicoletta Picone, ingénieur environnemental à l'Institut de recherche national italien (CNR). "On doit faire très attention à avoir un équipement qui optimise l'élaboration du produit final pour qu'il puisse facilement être réutilisé," ajoute-t-elle.

"Mais on doit aussi surveiller très attentivement tout le processus d'un point de vue énergétique : on a fait en sorte d'avoir la plus grande performance énergétique possible pour réduire la consommation d'énergie et l'utilisation des différents outils lors des procédures mécaniques," explique la chercheuse.

Économie circulaire

Nous nous rendons à Bottanuco, chez un participant industriel du projet, une usine qui produit chaque année, 4 millions et demi de mètres carré de tôles de toiture.

Des fibres de verre recyclées ont été testées : leurs propriétés mécaniques sont légèrement inférieures à celles des fibres originales, mais d'après le PDG de cette entreprise baptisée Rivierasca, des solutions existent pour qu'elles puissent entrer dans la fabrication des tôles.

"La technologie que nous avons développée nous permet d'ajouter de nouvelles fibres de verre dans le processus de fabrication, donc on a la capacité de combler l'éventuel manque de résistance des fibres recyclées," affirme Giacomo Bonaiti avant d'ajouter : "Mais évidemment, tout dépend du type de produit que vous fabriquez : pour une table réalisée en fibres de verre, les exigences ne sont pas les mêmes que pour une tôle de toiture exposée au vent, par exemple."

L'expérience menée dans cette entreprise est l'un des volets de ce projet européen qui vise à encourager le recyclage des composites.

Les scientifiques cherchent à les faire entrer dans le cycle de l'économie circulaire et donc, à savoir comment mieux traiter ceux qui sont en fin de vie et s'en servir pour fabriquer des produits à valeur ajoutée.

"L'optimisation elle-même est très différente selon les étapes du processus," fait remarquer Essi Sarlin, scientifique spécialiste des matériaux à l'Université de Tampere, autre institution impliquée, "que vous parliez du broyage mécanique, du transport des déchets composites ou encore du traitement de surface des fibres extraites, donc cela dépend des procédures que vous voulez mettre en place."

Des pièces automobiles réutilisables

Lors de réunions régulières, les équipes impliquées discutent de nouvelles applications industrielles.

Des idées sont déjà lancées, expliquent les chercheurs. "Un certain nombre d'entreprises allemandes conçoivent déjà de nouvelles pièces automobiles à partir de ces déchets composites," précise Marcello Colledani, coordinateur du projet FiberEUse et ingénieur mécanique au sein de l'école Polytechnique de Milan. "Ces pièces doivent pouvoir être retirées facilement de la voiture, être réparables et faciles à réinstaller : ce qui permet non seulement de récupérer ce matériau, mais aussi de le réutiliser dans sa même fonction," souligne-t-il.

Les scientifiques envisagent d'autres applications potentielles dans l'ameublement, l'aérospatial, le sport, les loisirs et le design.

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