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 technologie utilisée pour recycler le caoutchouc usagé a évolué de manière significative, notamment dans le domaine des systèmes de cryo-broyage, mais elle reste marginale en Europe face aux systèmes de broyage ambiants classiques. Démonstration par Neil Hansford, expert européen en cryogénie industrielle chez Air Products.
Le procédé de récupération des matériaux le plus répandu en Europe est le broyage à l’air ambiant. Il 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 accoustiques. On peut aussi éventuellement l’employer dans la fabrication de nouveaux pneus. L’alternative consiste à incinérer les pneus dans les cimenteries. Mais depuis qu’il a été démontré que cette pratique générait des émissions nocives pour l’environnement, elle 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 mécanique ; le principal défaut de cette technique étant 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 peu 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 micron 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).
