Face à la raréfaction des ressources et à la mobilisation croissante des entreprises pour réduire leur impact environnemental, les entreprises investissent de plus en plus dans le développemnt de technologies innovantes permettant de répondre aux enjeux d’un développement durable. Les SRC accompagnent ces entreprises désireuses de repenser leur modèle de production ou de créer de la valeur à partir de déchets.

L’économie circulaire revisite le modèle traditionnel (l’extraction, la fabrication, la consommation et la destruction) en construisant un système vertueux dans lequel les déchets sont valorisés et exploités dans le cadre d’un nouveau cycle. L’enjeu est de taille dans la mesure où nous sommes ou serons confrontés à une raréfication des ressources naturelles et à la nécessité de mieux exploiter les 860 millions de tonnes de déchets produites par an par la France. Ces déchets que la directive-cadre européenne du 19 novembre 2008 définit comme « toute substance ou tout objet […] dont le détenteur se défait ou dont il a l’intention ou l’obligation de se défaire » constituent ainsi des opportunités formidables en réinventant les modèles économiques, les filières et en offrant des perspectives fortes en terme de création d’emplois sur le territoire.
On peut distinguer des approches complémentaires : l’éco-conception, en d’autres termes, s’assurer que la conception intègre au mieux la dimension développement durable en réduisant au maximum des contraintes technico-économiques l’utilisation de ressources renouvelables, le contrôle, le tri et le recyclage au sens valorisation des déchets.
Les SRC facilitent cet essor en développant des technologies adaptées à ces enjeux et en accompagnant les entreprises qui ambitionnent à leur échelle de repenser le cycle de production.

De nombreuses illustrations permettent d’appréhender de quoi est fait aujourd’hui et de quoi sera fait demain.

• La SRC Rescoll invente le collage démontable
• La SRC CVG valorise les sous produits de l’industrie agroalimentaire
• La SRC Bertin Technologies sélectionne la matière
• La SRC IFTS retraite les boues
• La SRC RVX récupère les métaux des déchets industriels
• La SRC EReIE extrait le CO2 de la fumée

 

La SRC Rescoll invente le collage démontable

Les techniques de collage connaissent un essor fantastique notamment dans le spatial, l’aéronautique ou encore l’automobile. Les colles favorisent l’allégement des structures par rapport aux boulons ou aux rivets. Cependant, généralement, elles entrainent l’émission de composés organiques toxiques sur une grande partie de leur cycle de vie.
La SRC Rescoll grâce à son procédé INDAR (INnovative Disassembling Adhesives Research) permet de faire cohabiter un collage tout aussi performant que les méthodes de fixation mécanique, les contraintes européennes fixées par Reach et un collage démontable. Ce collage spécifique prévoit et facilite les actions de maintenance d’un appareil mais également les actions de tri et de recyclage en fin de vie. Le procédé repose sur l’adjonction à la colle d’un additif qui émet des gaz lorsqu’il est chauffé permettant le décollement. L’engouement pour les colles réversibles est fortement lié aux contraintes règlementaires futures et aux usages des différentes filières.

La SRC CVG valorise les sous produits de l’industrie agroalimentaire

La France occupe le 4e rang mondial en matière d’exportations de denrées alimentaires. Partant du constat qu’il existe un gisement important de sous-produits issus des industries agro-alimentaires et que le traitement de ces « déchets » représente un coût important pour les industriels, la SRC CVG a initié le projet VAMACOPIA (Valorisation Matière des Coproduits de l’Industrie Agro-Alimentaire) soutenu par l’Actia et l’Ademe. L’objectif du projet est de développer des procédés de valorisation viables des co-produits en prenant en compte l’offre et la demande des filières. Ainsi, la première phase du projet concerne l’étude de l’offre et la demande en identifiant les molécules et les applications présentant un intérêt et d’estimer les gisements comportant les molécules ciblées (voir tableau 1 ci-dessus). La deuxième étape consiste en l’identification du meilleur procédé de valorisation (extraction/purification) et la mise en œuvre à l’échelle du laboratoire. On peut citer par exemple les sons de céréales qui comportent des saccharides qui revêtent un intérêt pour la nutraceutique ou l’alimentation ou bien les flavonoïdes (famille des polyphénols) – dont la quercétine – qui ont des propriétés antioxydantes particulièrement intéressantes pour la cosmétique, la pharmacie ou l’agroalimentaire. La SRC CVG et le CTCPA développent une méthode d’extraction de la quercétine contenue dans les pelures d’oignons avant un travail de mise à l’échelle avec une société industrielle.

La SRC Bertin Technologies sélectionne la matière

En parallèle du développement du premier banaliseur de déchets d’activités de soin à risques infectieux (DASRI) sur site (voir 360° R&D, n°1, janvier 2013) pour la PME Groupe GC, la SRC Bertin Technologies a mis au point le système QUANTOM qui permet de trier les polymères issus des déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE). Ce système est un des rares permettant l’identification des polymères mêmes noirs tout en détectant les retardateurs de flammes bromés (RFB). Il est ainsi parfaitement adapté au recyclage des polymères issus des flux écrans (coques d’ordinateurs et de téléviseurs) et répond aux nouvelles exigences européennes du Weelabex (normes élaborées par le WEEE Forum, association européenne de 40 organisations de collecte et revalorisation des DEEE). Au travers ce système, la SRC Bertin Technologies poursuit la diffusion de la technologie de spectroscopie de plasma induit par laser issue des travaux de R&D menés notamment pour le secteur de la défense et sécurité. D’autres applications sont d’ores et déjà à l’étude : polymères issus des flux d’électroménager, des meubles, des machines médicales,des imprimantes professionnelles, des véhicules hors d’usage (VHU) etc. La valorisation des polymères passe par un tri fin qui n’est pas toujours possible dans un schéma classique de tri post broyage. « En effectuant le tri en amont, le système QUANTOM permet d’écarter du flux les fractions contenant des additifs nécessitant une gestion particulière (retardateurs de flamme bromés typiquement) et de réaliser ce tri fin » rappelle Stéphane Sénac, Responsable Opérationnel chez Bertin Technologies. Des applications en boucle fermée sont ainsi envisageables. La SRC travaille aussi sur des nouveaux capteurs de rayons pour adresser d’autres applications de tri.
Dans le même esprit, la SRC Siléane s’intéresse à des applications robotiques pour le tri des déchets DEEE. Référence en matière de Robotique et Vision, Siléane a développé une expertise en matière de robotique adaptative, qui restitue la finesse de la gestuelle humaine, pour répondre aux exigences des produits dits « imprévisibles » en termes de forme ou de comportement. « Il s’agit de développer un robot qui identifie les différents composants de l’appareil à recycler, equipements électromenager par exemple, et qui désassemble les composants automatiquement. Une piste de recherche qui pourrait s’appliquer également au recyclage de matériaux dangereux » ajoute Hervé Henry, Dirigeant de Siléane.

La SRC IFTS retraite les boues

La SRC IFTS a développé le BOOTEST, un équipement innovant de laboratoires pour optimiser et fiabiliser le conditionnement chimique de boues réalisées par les exploitants des stations d’épuration. La séparation liquide-solide des boues passe par une action de déshydratation. La quantité traitée par jour et la composition chimique variable des boues imposent des contraintes spécifiques qui nécessitent la réalisation d’essais pour optimiser la floculation de ces boues. Actuellement, ces essais sont réalisés manuellement et sont très dépendants de l’opérateur. Développé dans le cadre du PRECODD (Programme de Recherche Ecotechnologies et Développement durable) financé par l’Agence Nationale de la Recherche, le BOOTEST permet de standardiser les mélanges et les tests d’égouttage. Il est en passe de devenir un standard européen grâce à sa fiabilité et sa rapidité, la floculation s’opère en moins de 5 secondes et la filtration en moins de 60 secondes).
Dans le cadre de l’adoption de la norme européenne sur le conditionnement chimique des boues probablement en 2014, la SRC IFTS a réussi à re-concevoir l’appareil pour en simplifier son usage sur le terrain dans les stations de traitement et d’épuration. Ainsi, la taille de la machine a été réduite, sa maniabilité améliorée. 15 experts ont déjà réalisé avec succès plus de 270 essais sur deux BOOTEST lors d’essais inter-laboratoires conduits en 2013. « Nous présenterons la dernière évolution du BOOTEST aux fabricants, équipementiers, exploitants des stations de traitement d’eau, d’épuration et industriels à l’occasion du salon Pollutec début décembre à Paris » confie Vincent Edery, Directeur général de la SRC IFTS.

La SRC RVX récupère les métaux des déchets industriels

Le zinc, dont la production mondiale est de l’ordre de 13 Mt/an, est principalement utilisé pour protéger l’acier de la corrosion (≈ 50 %). Le recyclage de cet acier galvanisé dans un four électrique produit des poussières d’aciérie électriques (PAE) riches en zinc. La production annuelle de ces PAE s’élève à près de 140 kt en France, contenant environ 35 kt de zinc métal. D’autres coproduits sidérurgiques riches en zinc peuvent être recyclés, en particulier les boues de hauts fourneaux (BHF) issues du minerai de fer lorrain (10 à 30 % de zinc ; stocks identifiés de 3 Mt), les boues d’hydroxydes métalliques (BHM) provenant des stations d’épuration d’électro-zingage de tôles (environ 50 000 t/an avec 45 à 55 % de zinc).
La SRC RVX a mené des travaux pendant deux ans qui ont permis à la société VB2M, spécialisée dans la valorisation des déchets industriels spéciaux, de développer un procédé permettant de récupérer sélectivement les métaux (zinc, fer, plomb) dans les coproduits sidérurgiques (PAE, BHF, BHM). Ce procédé repose sur l’hydrométallurgie en milieu acide (H2SO4) et basique (NaOH) en fonction du rapport oxydes de zinc (ZnO) sur ferrites de zinc (ZnFe2O4). Son côté novateur réside dans le fait qu’il récupère du zinc sous forme de poudre de zinc valorisable en chimie ou comme charge anticorrosion dans les peintures, du fer sous forme de sulfates utilisés comme coagulant dans les boues de stations d’épuration biologiques et chimiques (STEP), du plomb sous forme de métal, un concentré carbone valorisable en sidérurgie et du gypse. Au total, 90 % de la masse sèche du déchet est recyclée, le solde partant en installation de stockage de déchets non dangereux (ISDND). Le procédé ABC (Acide Base Combinés) protégé par un brevet en France avec extension à l’étranger avait fait l’objet des innovations 2012 du salon Pollutec et rentrera dans la phase industrialisation en partenariat avec la région et l’université de Lorraine dès 2014. Les perspectives sont multiples pour la start up. « Un brevet est également en cours de dépôt pour le traitement des effluents salins et ainsi éviter les rejets en milieu naturel et je prévois le recrutement de personnels. L’objectif, à terme, est la construction dans le bassin Lorrain d’une usine de traitement des déchets industriels spéciaux » confie Eric Marcadier, Fondateur de VB2M.

La SRC EReIE extrait le CO2 de la fumée

Financé par l’Ademe dans le cadre des Investissements d’avenir, le projet CRYO-PUR®, qui réunit également Degrémont (Suez Environnement), Iveco et GNVert GDF Suez, vise la production de bioGNL grâce à une méthode d’épuration du biogaz. CRYO-PUR® est un procédé développé par la SRC EReIE, une application du procédé d’antisublimation du CO2 de la SRC ARMINES. Il permet la séparation du CO2 contenu dans les fumées par givrage du CO2 à basse température (de -90 °C à -125 °C selon les concentrations en CO2). Le projet poursuit trois objectifs : valoriser le biogaz issu du traitement des eaux usées, expérimenter industriellement le procédé sur la station d’épuration Seine-Amont (Valenton, 94) et démontrer sa faisabilité technico-économique.
« Le fruit de ce projet constituerait le premier projet en France à proposer la production de bioGNL. L’application visée est le transport de marchandises longue distance et donc l’indépendance énergique des territoires par la mise à disposition d’une énergie locale durable, source de création d’emplois sur le territoire français. L’effet direct également attendu est une économie carbone annuelle estimée à 1500 Téq CO2 en cas de substitution au diesel. L’application de la technologie aux déchets agricoles et aux ordures ménagères constitue également une perspective » souligne Denis Clodic, PDG de la SRC EReIE.