Analyse du cycle de vie des matières plastiques

Publié le 25.09.2020

Collège

Technologie

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L’ est une méthode qui permet d’évaluer les impacts énergétiques et environnementaux d’un produit, depuis sa fabrication jusqu’à sa fin de vie, en passant par sa période d’utilisation. Voici celle des matières plastiques.

1. L’analyse du cycle de vie des matières plastiques

Souvent mises en accusation, les matières plastiques peuvent avoir un cycle de vie vertueux si on prend soin de ne pas les abandonner ou les mettre en décharge n’importe où. Production, utilisation, recyclage : trois phases qui permettent de tirer tous les bénéfices de matériaux irremplaçables dans de nombreux secteurs.

2. Quatre grandes étapes.

L’organisation des filières de matières plastiques selon des schémas d’économie circulaire est essentielle pour leur assurer un développement plus durable. La 1^e étape est la production des matériaux de base (granulés, fibres, poudres). La 2^e étape est la transformation de celles-ci en produits pour la vie quotidienne, l’habitat, l’automobile, les loisirs. Après la 3^e étape, celle de l’utilisation, il faut bannir l’abandon dans la nature ou la mise en décharge et faire passer le maximum de déchets à la 4^e étape, le recyclage et la récupération d’énergie. On peut y parvenir grâce aux technologies et aux comportements des citoyens et des acteurs économiques !

3. Étape 1 – La production des matières de base.

Constitués à partir du carbone, les plastiques sont produits essentiellement à partir du du , via les molécules de , plus légères que l’essence. Ils peuvent aussi être dérivés de la , via l’amidon ou la cellulose de céréales, comme le maïs. Des recherches sont même conduites pour les obtenir à partir du gaz CO₂, combiné à l’ . La et la chimie « verte » fabriquent des polymères qui sont assemblés de multiples façons sous forme de granulés, de poudres ou de liquides. Sur la photo, ce sont des grains issus de la pomme de terre pour la fabrication de sacs biodégradables.

4. Étape 2 – Les filières de transformation.

La production mondiale de plastiques en 2018 a atteint 360 millions de tonnes (plus de la moitié en Asie, 62 millions en Europe). Le polyéthylène permet de fabriquer sacs et films alimentaires, le PVC des tuyaux, le PET des bouteilles, le polypropylène des ustensiles de cuisine ou des pièces automobile, les polycarbonates des DVD ou des visières de casques. Ces produits sont fabriqués dans des usines de transformation. Sur la photo, des masques destinés aux sauveteurs de la sécurité civile sont produits par imprimante 3D à Halle (Allemagne). Ces phases de raffinage et de transformation sont très consommatrices d’énergie.

5. Étape 3 – L’utilisation des plastiques.

Parmi les innombrables usages, le « packaging » a connu une très forte progression. En Europe, il représente 40 % de la demande (20 % pour la construction, 10 % pour l’automobile). Les emballages sont souvent jetés après un seul usage mais, en moyenne, ils permettent de diminuer par 4 le poids des expéditions par rapport au verre ou au bois, donc de réduire les émissions de CO₂ des transports. Dans l’alimentation, les films plastiques assurent une meilleure hygiène. Un steak emballé avec un film peut rester 10 jours de plus sur un rayon et réduire de 75 % le gaspillage. Sur la photo, un supermarché à Miami pendant la crise de la COVID-19.

6. La réparation et la réutilisation des objets.

La durée d’usage des produits plastiques est très variable. Elle va de quelques heures, pour un sac à usage unique, à des années pour les pièces automobiles ou des décennies pour les matériaux d’isolation dans l’habitat. Le et l’ d’un équipement va beaucoup dépendre de cette durée d’utilisation. Réutiliser un sac à provisions réduit son empreinte écologique. Faire réparer un équipement usuel plutôt que le renouveler va avoir un impact notable, et faire reculer la pratique illégale de l’obsolescence programmée. Sur la photo, un « repair café » a ouvert à Bangalore, dans le centre de l’Inde.

7. Un cas surprenant : les filets de pêche.

Aujourd’hui tissés en matières plastiques, les filets de pêches perdus ou abandonnés sont une cause majeure de la pollution des océans. Même déchirés, ces filets continuent à étrangler des animaux marins, même de grande taille, comme les phoques, les dauphins ou même les baleines. Ces « filets fantômes », comme on les appelle, représenteraient 10 % de tous les débris marins. Des entreprises commencent à les récupérer, à les réparer et à les remettre en circulation. Sur la photo, un remorqueur au large de Reposaari, dans l’Ouest de la Finlande, assure cette étonnante « pêche aux filets » dans la mer Baltique…

8. Sens interdit : l’abandon.

Abandonner les déchets plastiques dans la nature est la pire des solutions. Via les cours d’eau, la plupart se retrouvent dans les océans. Les déchets en mer ont toujours existé mais les matières plastique représentent aujourd’hui plus de 80 % de leur volume. La quasi-totalité repose sur le fond des mers et beaucoup sont microscopiques (de 1 mm à 1/1000 de mm) en raison de la décomposition lente des polymères. L’effort repose sur les acteurs économiques, les collectivités et beaucoup sur les citoyens. Sur la photo, des jeunes participants du festival de musique de Glastonbury, dans le Sud-Ouest de l’Angleterre, nettoient les lieux après la fête.

9. Impasse : la mise en décharge

Le stockage ou l’enfouissement permettent au moins d’éviter la dispersion dans la nature. Mais, outre la pollution des sols, ce n’est pas une solution à long terme compte tenu de la croissance exponentielle des déchets. En Europe, la Suisse, l’Allemagne, les pays scandinaves et le Benelux ont pratiquement éradiqué cette méthode. Le Royaume-Uni, la France, l’Italie et l’Espagne mettent encore en décharge entre 20 et 40 % de leurs déchets. En outre, les pays les plus développés exportent - certes de moins en moins - leurs déchets vers des pays moins riches. Sur la photo, un douanier indonésien surveille des containeurs de déchets arrivés illégalement à Batam.

10. Étape 4 : le recyclage.

La bonne solution est de recycler les plastiques usés pour les réintroduire dans la boucle. La méthode aujourd’hui très dominante est le recyclage mécanique. Il transforme les déchets en des éléments réutilisables, sans changer la structure chimique de la matière. En principe, tous les types de thermoplastiques, c’est-à-dire ceux qui se ramollissent sous l’effet de la puis redeviennent durs en se refroidissant, peuvent être recyclés mécaniquement sans perte de qualité. Le recyclage est bien sûr intéressant d’un point de vue environnemental mais il faut là aussi prendre en compte tout le cycle : la collecte, le tri, le transport des déchets.

11. Le recyclage chimique.

Encore peu développé, le recyclage chimique vise à modifier la structure des déchets plastiques pour les réintégrer très en amont du cycle, c’est-à-dire au niveau de la production des matières de base. Les plastiques sont « dépolymérisés » et permettent donc de recommencer la construction de molécules complexes. Il est aussi possible d’utiliser des déchets plastiques dans les hauts-fourneaux : convertis en gaz de synthèse, ils peuvent remplacer le , le charbon ou le gaz naturel pour transformer le minerai de fer et les autres métaux oxydés en métaux purs.

12. La récupération d’énergie

Certains déchets ne peuvent pas être recyclés parce qu’ils ne sont pas triés ou pas assez homogènes. Ils peuvent être alors incinérés dans des installations qui permettent souvent de produire de façon combinée de la chaleur et de l’électricité. Les incinérateurs modernes sont dotés de technologies qui réduisent leurs émissions de gaz ou de particules. La chaleur peut être utilisée dans des réseaux de chauffage urbain ou dans des usines qui ont besoin de beaucoup d’énergie, comme les cimenteries. Sur la photo, une installation moderne à Fos (Sud de la France) combine , recyclage mécanique et des déchets organiques.