Alors que les plastiques ne cessent de s'accumuler, le recyclage « avancé » peut-il réduire les déchets ?

May 14, 2023

Déchets plastiques dans une usine d'élimination à Tokyo. Le Yomiuri Shimbun via AP Images

Les partisans d'un processus appelé pyrolyse - y compris les sociétés pétrolières et gazières - affirment qu'il empêchera les plastiques post-consommation d'entrer dans les décharges et réduira la pollution. Mais les critiques disent qu'en convertissant les déchets en matières premières pétrolières, cela ne fera que perpétuer une dépendance aux combustibles fossiles.

Par Judith Lewis Mernit • 1 juin 2023

Bob Powell avait passé plus d'une décennie dans l'industrie de l'énergie lorsqu'il s'est tourné vers le problème des déchets plastiques. "Je suis très passionné par l'environnement", dit-il. Pour lui, le fléau accumulé du plastique jeté de manière irresponsable figure en bonne place sur la liste des problèmes environnementaux, "juste derrière le réchauffement climatique et la sécheresse". En 2014, il a trouvé ce qu'il considère comme une solution : une suite de technologies qui utilise des produits chimiques et de la chaleur pour transformer le plastique en huile afin de fabriquer plus de plastique.

Dans les années qui ont suivi, Powell a fondé une société de "renouvellement des plastiques", Brightmark, Inc., dont la première usine, actuellement dans sa phase de démarrage, a traité 2 000 tonnes de déchets plastiques dans son Circularity Center à Ashley, Indiana. En utilisant une technique de "recyclage avancé des plastiques" appelée pyrolyse, les plastiques post-consommation livrés à l'usine de Brightmark sont soumis à une chaleur intense dans un environnement dépourvu d'oxygène jusqu'à ce que leurs molécules se séparent, produisant un type d'huile similaire à la matière première pétrolière du plastique, ainsi que certains sous-produits de déchets. Idéalement, dit Powell, Brightmark vendra le pétrole pour produire du nouveau plastique, favorisant une véritable circularité dans la chaîne d'approvisionnement de fabrication.

Partout dans le monde, des entreprises élaborent des plans pour des usines de pyrolyse, promettant un soulagement du problème écrasant de la pollution plastique. De petites startups et des projets de démonstration se joignent à de plus grandes entreprises, y compris des géants du pétrole et de la chimie. Chevron Phillips a récemment obtenu un brevet pour son procédé de pyrolyse exclusif, et ExxonMobil a annoncé en mars qu'il envisageait d'ouvrir des usines de pyrolyse à Baton Rouge, en Louisiane ; Beaumont, Texas; et Joliet, Illinois. ExxonMobil exploite déjà une installation de pyrolyse à Baytown, au Texas, qui, selon la société, recyclera 500 000 tonnes de déchets plastiques par an d'ici 2026.

À l'échelle mondiale, le marché des technologies de recyclage avancées devrait dépasser les 9 milliards de dollars d'ici 2031, contre 270 millions de dollars en 2022, selon un rapport de Research and Markets, une société d'analyse du secteur. C'est une augmentation de 32 pour cent chacune de ces neuf années.

Les partisans de la pyrolyse disent qu'elle gardera le plastique hors des décharges, des incinérateurs et des voies navigables, l'empêchera d'étouffer la vie marine et empêchera ses composants toxiques de s'infiltrer dans le sol et de contaminer l'eau et l'air. L'American Chemistry Council affirme que "le recyclage avancé réduit les émissions de gaz à effet de serre de 43 % par rapport à l'incinération des déchets en énergie des films plastiques fabriqués à partir de ressources vierges".

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La technologie peut gérer les plastiques qui ne peuvent pas être fondus et remoulés mécaniquement - ceux estampillés des chiffres trois à sept, y compris certains films plastiques, sachets de jus et boîtes à emporter en mousse de polystyrène. Le récipient de pyrolyse lui-même n'émet rien - il n'y a pas d'oxygène, donc pas de combustion - bien que le chauffer avec des combustibles fossiles libère les gaz à effet de serre habituels et d'autres polluants.

Les opposants soutiennent, cependant, que les praticiens de la pyrolyse ne sont pas entièrement honnêtes quant à leurs résultats de fabrication. "Il y a un réel manque de transparence quant à la quantité de plastique qu'ils recyclent" et à quoi leur produit final - l'huile de pyrolyse - sera réellement utilisé, déclare Veena Singla, scientifique principale au Natural Resources Defense Council.

L'installation de recyclage avancée d'Exxon à Baytown, au Texas. Fil d'affaires

Certaines entreprises, telles que LG Chem en Corée du Sud, ont des plans vérifiables pour transformer des articles en plastique en biens durables utiles. L'entreprise s'est associée à la société d'élimination des déchets marins NETSPA pour transformer les filets de pêche et les bouées en une substance appelée « aérogel », un isolant super léger ; son usine de pyrolyse devrait être opérationnelle près de Séoul d'ici 2024.

Mais ce que la pyrolyse fait principalement, dit Singla, c'est de fabriquer du pétrole à raffiner puis à vendre comme carburant. Une analyse de la Fondation Minderoo, une organisation philanthropique basée en Australie et axée sur l'environnement, a calculé que sur les quelque 2 millions de tonnes de capacité de recyclage avancée qui devraient être mises en ligne au cours des cinq prochaines années, moins d'un demi-million de tonnes de ce matériau sera en fait recyclé en produits en plastique. Le reste de la production est destiné à alimenter des avions, des camions et d'autres moyens de transport lourds.

Selon le type de plastique qui entre dans une cuve de pyrolyse et le prix actuel du pétrole, transformer les plastiques en carburant peut être rentable. Ce que ce n'est pas, dit Singla, c'est du recyclage. "L'avantage du recyclage survient lorsque vous réinjectez des matériaux dans le cycle de production, ce qui réduit la demande de ressources vierges." C'est ce que fait le recyclage mécanique traditionnel du polyéthylène téréphtalate simple (PETE) et du plastique polyéthylène haute densité (HDPE). La fabrication de produits en plastique avec du contenu recyclé génère 30 à 40 % moins d'émissions de gaz à effet de serre que la fabrication de plastiques à partir de ressources vierges. "Maintenant, si vous prenez du plastique et que vous le brûlez comme combustible", dit Singla, "cela ne réinjecte pas dans la production de plastique. Et donc pour continuer à fabriquer du [nouveau] plastique, vous devez continuer à extraire des combustibles fossiles."

Powell dit que son objectif est la circularité à 100%, du plastique au plastique, "et nous allons être implacables dans cette quête". Mais alors que le marché arrive à maturité et que les prix du plastique recyclé chutent, il admet qu'à titre "intermédiaire", de l'huile de pyrolyse pourrait être vendue comme carburant. "Dans certains pays à économie émergente, il n'y a peut-être pas de moyen viable d'utiliser les liquides comme matière première pour fabriquer des plastiques", dit-il. Ils peuvent être trop éloignés des installations de fabrication pour que la fabrication de plastique ait un sens, par exemple. Mais Powell insiste sur le fait que même ce résultat est meilleur que de laisser les 90 % de plastique post-consommation qui ne sont pas recyclés s'accumuler dans l'environnement. "Je suis sûr que vous avez vu les vidéos d'endroits où il n'y a que des rivières de plastiques qui coulent. Si nous devions retirer ces plastiques et les transformer en carburant, est-ce un meilleur résultat environnemental ?"

"Oui, c'est ça", se répond-il. "Tu ferais mieux d'y croire."

Transformer le plastique en carburant aiderait évidemment à maintenir à flot l'industrie des polymères à base de pétrole : pour certains observateurs, c'est le but du recyclage chimique avancé. "L'industrie du gaz fossile cherche à utiliser les plastiques comme moyen d'augmenter leur production, alors même qu'ils contribuent énormément au chaos climatique", a déclaré le sénateur Jeff Merkley de l'Oregon, l'un des 47 sénateurs américains, tous démocrates, qui a signé une lettre s'opposant à la proposition de l'EPA de 2021 de réglementer la pyrolyse et la gazéification en tant que fabrication au lieu de l'incinération, qui est plus strictement réglementée. Merkley a également remis en question l'inclusion par l'EPA du carburant à base de plastique en tant que carburant "à base de déchets" dans le cadre de la norme sur les carburants renouvelables, un programme fédéral qui exige que le carburant de transport vendu aux États-Unis contienne un pourcentage variable de carburants renouvelables pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.

Le devenir du plastique produit dans le monde de 1950 à 2015 en millions de tonnes métriques. Our World in Data / adapté par Yale Environment 360

Le carburant fabriqué à partir de plastique ne répond pas aux critères de base des biocarburants ou des carburants renouvelables, déclare Taylor Uekert, chercheur au National Renewable Energy Laboratory (NREL), à Golden, Colorado, et auteur principal d'une étude sur les méthodes de recyclage des plastiques. "Le plastique n'est pas une ressource renouvelable à l'infini", déclare Uekert. Le carburant à base de plastique n'est pas non plus une victoire pour le climat. "Si vous reconvertissez le plastique en pétrole pour le carburant", dit-elle, "vous devez le comparer aux impacts environnementaux de la création de ce carburant à partir de sources fossiles".

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Les chercheurs du NREL ont commencé à collecter des données à partir de demandes de brevet qui comparent l'énergie nécessaire pour produire de l'huile de pyrolyse avec l'énergie que la combustion de cette huile peut générer. Jusqu'à présent, les données suggèrent que la création d'huile de pyrolyse à partir de plastique usagé, y compris l'énergie nécessaire pour surchauffer le navire, est pire pour le climat que l'extraction de nouveau brut du sol.

"En général, vous obtenez des émissions de gaz à effet de serre plus élevées à partir de la pyrolyse que vous ne le feriez avec un forage conventionnel", déclare Uekert. Et vous ne pouvez pas simplement faire demi-tour et ajouter de l'huile de pyrolyse pure à votre réservoir d'essence. Il a besoin d'être affiné. C'est dans ce processus de raffinage qu'intervient la conséquence la plus grave du passage du plastique au carburant, affectant les personnes qui vivent à proximité des raffineries - la plupart d'entre elles noires, brunes ou à faible revenu - avec un autre ensemble d'émissions toxiques.

Un reportage dans ProPublica a révélé des données de l'Agence américaine de protection de l'environnement qui ont montré qu'une exposition à long terme aux émissions associées à la production de carburéacteur à partir d'huile à base de plastique comporte un risque de cancer à vie sur quatre. "Ce genre de risque est obscène", a déclaré Linda Birnbaum, ancienne directrice de l'Institut national des sciences de la santé environnementale, à ProPublica. Néanmoins, l'EPA a autorisé la production de ce "nouveau produit chimique" dans une raffinerie Chevron à Pascagoula, Mississippi, sans révéler le nom de la substance propriétaire.

La raffinerie de Chevron n'est pas la seule installation transformant l'huile de pyrolyse en carburants de transport, note Katherine O'Brien, avocate principale du Toxic Exposure and Health Program du cabinet d'avocats environnemental Earthjustice. "Nous connaissons d'autres installations dans d'autres parties du pays qui ont également indiqué qu'elles raffinaient ou fabriquaient des produits combustibles à partir d'huiles de pyrolyse", dit-elle. Mais il est difficile de comprendre l'ampleur du problème, ou même quelles communautés particulières sont à risque, "en raison du profond manque de transparence de l'EPA dans le processus d'approbation de ces nouveaux produits chimiques". Earthjustice représente actuellement un groupe de citoyens du Mississippi qui poursuit l'EPA pour avoir approuvé, en vertu de la loi sur le contrôle des substances toxiques, la production de carburant à base de plastique de la raffinerie Chevron. Dit O'Brien, "Nous avons l'intention de contester le manque de transparence de l'EPA comme une violation légale dans ce cas."

Déchets plastiques à Ballona Creek à Culver City, Californie. Citoyen de la Planète / UIG via Getty Images

Alexis Goldsmith, organisatrice de l'organisation à but non lucratif Beyond Plastics, affirme que la pyrolyse et ses analogues, qu'elle appelle « faux recyclage », ont un autre inconvénient : « Elles enlèvent la volonté politique à la réduction des déchets », dit-elle, dissuadant potentiellement les législateurs d'adopter des interdictions de sacs en plastique et d'autres lois qui pourraient réduire la quantité de plastique en circulation. Au lieu de cela, certains gouvernements d'État accueillent favorablement la pyrolyse et la gazéification du plastique comme solution aux déchets plastiques, évitant ainsi la nécessité de réduire l'utilisation de polymères dans les secteurs de la consommation et des entreprises. En avril dernier, 24 États, dont l'Indiana, où se trouve le centre de circularité de Brightmark, ont adopté des lois classant la pyrolyse et la gazéification comme fabrication au lieu d'incinération ou d'élimination des déchets solides, ouvrant la voie aux usines pour qu'elles fonctionnent sous une réglementation plus légère et parfois avec des incitations gouvernementales pour la création d'emplois.

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Goldsmith pense que c'est une mauvaise idée. "Nous ne pouvons pas recycler notre sortie de la crise des déchets plastiques", dit-elle, que ce soit par des moyens mécaniques ou chimiques. "Nous devons exiger des plus grands pollueurs de plastique au monde qu'ils réduisent la quantité de plastique qu'ils injectent sur le marché en premier lieu."

Alors que faire des centaines de millions de tonnes de polymères qui circulent déjà dans l'environnement, le secteur de la consommation et le flux de déchets ? "Contenez-les", dit-elle, "comme nous le faisons avec les déchets nucléaires. Mieux vaut les confiner dans une décharge que de les brûler."

Correction, 5 juin 2023 : Une version antérieure de cette histoire identifiait à tort un avocat principal d'Earthjustice. Elle est Katherine O'Brien, pas Kathleen O'Brien.

Judith Lewis Mernit écrit sur l'énergie, l'environnement et la justice sociale depuis Los Angeles, en Californie. Son travail a été publié dans High Country News, The Atlantic, Sierra et Audubon. Retrouvez-la sur Twitter en tant que @judlew. En savoir plus sur Judith Lewis Mernit →

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