Recyclage chimique

Si le tri des déchets est en croissance, au moins dans les pays industrialisés, la plus grande partie des déchets recyclables termine pourtant en enfouissement ou en incinération, avec ou sans valorisation de la chaleur, mais avec en tout cas émission de gaz à effet de serre^[1],[2].

Le recyclage mécanique offre des atouts notables : la filière est mature avec un coût relativement bas et une grande efficacité énergétique. Toutefois, il n'adresse que certaines familles de plastiques, notamment les polyéthylène téréphtalate et polyéthylène haute densité. De surcroît, il ne peut recycler les additifs incorporés au polymère d'origine, notamment les colorants, multicouches, les souillures diverses résultant de l'usage du produit. Surtout, le produit final est de qualité moindre que le polymère d'origine, inadapté à certains usages, en particulier alimentaire, et la quantité de matière récupérée n'est que de 60 à 80 %^[2],[3].

Trois différents types de recyclage chimique sont envisagés, classés par leur degré de destruction de la molécule initiale. Le premier est la purification ou dissolution, qui permet de débarrasser un polymère de ses additifs et d'ainsi revenir au polymère vierge. Le second est la dépolymérisation, qui déconstruit le polymère pour revenir à des monomères plus facilement purifiables, mais qu'il faut repolymériser. Enfin, thermolyse, dont la pyrolyse est un cas particulier, du fait de températures beaucoup plus élevées, permet de casser les liaisons chimiques au sein même des monomères et de revenir à des atomes qui peuvent être réassemblés différemment pour former d'autres molécules^[1],[4].

D'un point de vue technique, le recyclage chimique est maîtrisé en laboratoire et pour des niveaux de maturité technologique bas. Toutefois, le passage à l'échelle industrielle est problématique, pour plusieurs raisons. La première est le coût de la matière recyclée ; au milieu des années 2020, celle-ci reste deux à trois fois plus chère que le monomère vierge issu de la pétrochimie. La seconde est le coût énergétique de la plupart des solutions de recyclage chimique, qui nécessitent souvent des températures très élevées^[2],[5].

Certains acteurs estiment qu'à cette date le recyclage chimique est encore « technologiquement immature, économiquement non viable, logistiquement complexe, [présentant] une empreinte carbone importante et [générant] des sous-produits toxiques qui menacent la santé humaine et l’environnement »^[6].

Au cours des années 2020, plusieurs unités industrielles de recyclage chimique sont envisagées par des chimistes ou des pétrochimistes, notamment Dow Polyuréthane pour le polyuréthane des matelas, Ineos pour le polystyrène, TotalEnergies pour l’huile de pyrolyse, Eastman pour le PET^[3]. Toutefois, une grande partie des usines prévues tardent à émerger réellement, faute notamment d'un consensus législatif permettant de rendre compétitif le plastique recyclé face aux matières vierges, mais aussi à la nécessaire structuration de la filière en intégrant le recyclage chimique seulement en dernier recours, avec une mise en place nécessaire de filières de réemploi et d'une réduction des usages^[6]. Les filières les plus matures de recyclage chimique se situent en Europe et aux États-Unis^[4].

Le 15 septembre 2022, la Commission européenne reconnaît le recyclage chimique dans le règlement sur les plastiques recyclés destinés à un usage alimentaire^[3].