Environ 350 000 tonnes de pneus sont mis chaque année au rebut en France selon l’Ademe (Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie) : une opportunité majeure pour les industries qui parviennent à leur trouver un nouvel usage.

La Directive européenne sur l’enfouissement des déchets est un moteur important pour le recyclage de ces pneumatiques usagés dans la mesure où elle interdit leur mise en décharge depuis le 1er juillet 2002, y compris sous forme de lanières de pneus (depuis juillet 2006). Précisons que cette interdiction s’applique à la plupart des pneus, qu’ils proviennent de voitures, de véhicules commerciaux, de motos, d’avions ou de machines industrielles. Les pneus solides sont également concernés.

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La plupart des collecteurs de pneus et de caoutchouc savent que ces déchets ont une valeur intrinsèque et les re-commercialisent ou les recyclent déjà sous formes de fragments ou de lanières pour toutes sortes d’applications secondaires. Les récents progrès technologiques en matière de cryogénie sont en train de changer la donne pour l’industrie européenne du recyclage du caoutchouc, transformant ce déchet en une nouvelle source de bénéfices.

Rien de nouveau cependant dans ce domaine : on recycle les déchets de caoutchouc depuis des années. Seul changement : si dans le passé, cette activité était encouragée par le coût élevé du caoutchouc brut et des composants caoutchoucs qui incitait à régénérer le plus de déchets possibles, aujourd’hui, c’est plutôt le coût élevé de la mise en décharge ou des dispositions réglementaires qui encourage cette pratique.

La technologie utilisée pour recycler le caoutchouc usagé a, elle, évolué de manière significative ces 20 dernières années, notamment dans le domaine des systèmes de cryo-broyage. Cependant, étonnamment, l’industrie européenne du recyclage du caoutchouc continue d’utiliser majoritairement des systèmes de broyage ambiants classiques et peu innovants.

Le procédé de récupération des matériaux le plus répandu en Europe - le broyage à l’air ambiant – permet d’obtenir un large éventail de tailles de fragments grâce à un procédé de réduction progressif. L’énergie employée pour briser les pneus augmente au fur et à mesure que la taille des particules diminue. La poudrette de caoutchouc obtenue est utilisée notamment pour la production de revêtements de sol pour les centres sportifs, les aires de jeux et les routes ainsi que pour la fabrication de thibaude, de mobilier urbain et de barrières acoustiques. On peut aussi éventuellement l’employer dans la fabrication de nouveaux pneus. L’alternative consiste à incinérer les pneus dans les cimenteries. Cependant, depuis qu’il a été démontré que cette pratique générait des émissions nocives pour l’environnement, cette pratique est moins populaire.

Le défi du broyage

Broyer du caoutchouc n’a jamais été tâche aisée. Les propriétés même de ce matériau tellement convoité et exploité par les industriels rendent le produit une fois usagé difficile à briser avec des systèmes de broyages mécaniques ; le principal défaut de cette technique étant la dépense d’énergie requise pour atteindre la taille de particules souhaitée.

Le procédé connu sous le nom de « comminution » utilise des broyeurs à l’air ambiant pour réduire le caoutchouc à la taille désiré. Cependant, compte tenu du long temps de séjour du produit dans la zone de broyage nécessaire pour atteindre la taille de particule désirée, le moulin peut devenir extrêmement chaud et le stock de produit lui-même atteindre une température de 100°C. Cela occasionne des dommages thermiques et limite ensuite les champs d’application du produit recyclé.

Un autre facteur limitatif est la structure physique de la poudrette de caoutchouc elle-même. Le broyage mécanique crée en effet un produit de forme irrégulière avec des bords dentelés et cela aussi peut affecter son utilité et sa valeur dans une application secondaire.

L’alternative cryogénique

Des technologies alternatives existent bel et bien et ce, depuis longtemps. En tant que leader mondial en matière de développement de technologies cryogéniques, Air Products offre des systèmes de cryo-broyage qui utilisent de l’azote liquide pour fragiliser le stock à broyer et l’amener à sa température de transition vitreuse permettant ainsi d’obtenir de plus fines particules, une courbe de distribution plus étroite et un meilleur rendement. Autre bénéfice de l’azote liquide : son effet refroidissant sur le procédé de broyage qui permet au produit final de conserver la plupart de ses qualités originelles. De plus grande valeur, il offre ainsi un meilleur potentiel commercial comparé à un produit obtenu par un procédé de broyage non-cryogénique.

Le principal avantage à utiliser une technologie de cryo-broyage est sa capacité à obtenir des particules de plus petites tailles, jusqu’à 10 microns dans certains cas. Alors que cela n’est pas autorisé en Grande-Bretagne, ces poudres fines peuvent être employées comme matériau de remplissage pour la production de certains pneus neufs aux Etats-Unis. Cette poudrette se prête aussi idéalement à la fabrication de matériaux avancés comme les thermoplastiques. Elle leur apporte de la souplesse et s’avère particulièrement utile dans la conception et le développement de matériaux utilisés dans les intérieurs des voitures modernes.

D’abord considérés comme une alternative coûteuse, les systèmes de cryo-broyage ont évolué de façon significative et sont aujourd’hui beaucoup mieux adaptés aux applications de recyclage. Les systèmes nouvelle génération sont plus efficaces et capables de produire à de plus hauts rendements que leurs « concurrents » non-cryogéniques. Lors de tests réalisés par Air Products, le cryo-broyage d’un produit standard de caoutchouc usagé a débouché sur un rendement de 160 kg/h contre à peine 30 kg/h avec un système classique (conventionnel).

Offrir une réelle valeur ajoutée

Dans la mesure où les utilisations potentielles d’un caoutchouc recyclé de haute qualité augmentent en nombre, son potentiel en tant que source de bénéfices pour les recycleurs de pneus et les fabricants de pneus rechapés ne peut que croître dans les mêmes proportions.

Quand on sait que la tonne de poudrette de caoutchouc cryogénisé est estimée entre 700 et 1 000 euros, on comprendra que les sociétés de recyclage de pneus et de caoutchouc ne peuvent plus se permettre d’ignorer l’opportunité représentée par la cryogénie.

Les personnes souhaitant en savoir plus sur la valeur qu’ils peuvent tirer de leur caoutchouc usagé peuvent envoyer un échantillon au centre européen d’essai d’Air Products pour un test. Elles obtiendront un rapport détaillé sur la qualité du produit recyclé obtenu et sa valeur.

A propos du cryo-broyage :

Les lanières de pneus sont transférées sous forme de granulés via une trémie dans une vis cryogénique où l’on injecte ensuite de l’azote liquide de façon contrôlée. Au moment où ce dernier se vaporise et se transforme en gaz, il libère du froid qui, à son tour, va fragiliser le caoutchouc et l’amener à sa température de transition vitreuse. Le produit passe alors dans le broyeur, en même temps que l’azote gazeux. Il est brisé en fines particules par une série de collision entre particules, de chocs et d’usure par frottement. Il est ensuite passé dans un tamis pour obtenir la taille de particule souhaitée ou, quand cela n’est pas nécessaire, directement envoyé dans le système d’ensachage du client.