DEEE : une nouvelle filière de traitement intégré
Qui dit réfrigérateurs, dit compresseurs... Or, dans le cadre de la filière D3E, le recyclage des réfrigérateurs en fin de vie représente environ 1,5 millions d'unités par an, en France. Le démantèlement et le recyclage des GEM froids passe par une étape importante et obligée : le retrait du compresseur, un composant contenant de l’huile et du gaz, ce qui générerait un risque évident en cas de broyage en l'état, avec le corps du réfrigérateur, sans compter que cette pièce est faite de métaux...
Qu'est ce qui justifie des études et la mise au point d'un nouveau procédé? La réponse tient dans un constat : le remplacement des équipements électriques et électroniques (EEE) s’accélère et les EEE deviennent une source de déchets de plus en plus importante. Or, ces équipements contiennent souvent des substances ou composants dangereux pour l’environnement tout en présentant un fort potentiel de recyclage des matériaux qui les composent (métaux ferreux et non ferreux, métaux rares, verre, plastiques...) dont certains figurent parmi la liste des métaux critiques et stratégiques établie par la Commission Européenne (Raw material Report Madrid 2010).
Ces enjeux environnementaux ont justifié la mise en place d’une filière de gestion spécifique de ces déchets, fondée sur le principe de responsabilité élargie des producteurs de ces équipements. Ainsi, la filière de collecte et de recyclage des DEEE est opérationnelle en France depuis le 22 juillet 2005 pour les DEEE professionnels, et depuis le 15 novembre 2006 pour les DEEE ménagers.
Dans le cadre de la filière D3E, le recyclage des réfrigérateurs en fin de vie occupe une part importante puisqu’on parle de 1.5 millions d’unités par an en France. Actuellement il n’existe pas de filière nationale dédiée à ces produits dont la grande majorité reste dépendante de l’exportation. Le traitement des compresseurs pour la valorisation des métaux nécessite son ouverture qui, selon le mode choisi, peut présenter des dangers potentiels. Une gestion non adaptée de ces huiles peut conduire à des émissions indésirables. Ainsi, le développement d’un procédé de découpe automatisé et sécurisé est absolument nécessaire dans une optique de double protection à la fois en évitant la pollution dispersive par remise sur le marché de métaux non dépollués, et en assurant une protection du poste de travail.
Un tel procédé de recyclage dédié présenterait d’autres enjeux notamment sur le plan économique sachant que le gisement français annuel est de 1,5 millions d’unités par an représentant ainsi 1500 tonnes de cuivre et 13500 tonnes d’acier, ainsi que sur le plan sociétal. En effet l’entrée en activité industrielle d’un procédé de traitement des compresseurs s’accompagnera de la création d’emplois et le développement d’une technologie propre d’ouverture qui contribuera à la protection du travailleur à son poste de travail ce qui est un enjeu pour améliorer l’attractivité des métiers du recyclage qui peuvent être un important bassin d’emplois.
Par ailleurs le recyclage des compresseurs permettrait d’augmenter le taux de recyclage des DEEE concourant à une préservation des ressources primaires via la valorisation des métaux alors que le mode d’ouverture choisi doit permettre d’éviter les pollutions par émanation de gaz et huiles tant canalisées que diffuses.
C'est ainsi qu'a été mise au point une innovation, baptisée UDECOF, labellisée par le programme Inov'’R, par le Pôle Chimie et Environnement Axelera et porté par la société USM, assistée par une expertise d’INPG-SA (la filiale valorisation de l’Institut Polytechnique de Grenoble). Visant en premier lieu à développer un nouveau mode de traitement des compresseurs issus du démantèlement des réfrigérateurs, elle a reçu le soutien de l'Ademe qui souhaite par là, favoriser l’émergence d’une filière nationale de traitement de ces déchets. Ce procédé se propose de développer une approche sécurisée d’ouverture ne faisant pas appel à des techniques thermiques à flamme ouverte. Cette étape sera suivie par une dépollution des fractions métalliques avant valorisation pour éviter les impacts des huiles qui restent accrochées par mouillage sur les surfaces métalliques. A la suite de ce premier stade (réussi), sera mise sur pied une usine dédiée sur le territoire Rhône Alpin qui intègrera bien évidemment le procédé de recyclage basé sur le développement d’une station de traitement qui repose sur quatre principes:
machine tournante permettant de garantir une cadence de traitement
ouverture sans flamme
robotisation pour éviter le contact de l’opérateur avec l’appareil encore chargé d’huile et de gaz
traitement de surface très spécifique permettant de valoriser des métaux non contaminés en surface.
USM s’est engagée déjà depuis 2 ans dans le design d’un premier prototype mettant en œuvre une technologie de découpe à froid et manuelle. Pour démontrer le concept, une machine manuelle à 3 têtes de découpe a été conçue et réalisée. Une campagne d’essai d’un an a permis de valider le principe de découpe des compresseurs qui a été déjà testé manuellement sur quelques milliers d’unités. La preuve de concept de la découpe ayant été validée, l’objectif est à présent d’optimiser le procédé par automatisation du poste de découpe ainsi que les réglages automatiques des hauteurs et diamètres (vérin et mâchoires) ainsi qu’une commande numérique des opérateurs robots. Une étape de traitement des surfaces doit également être mise au point afin de dépolluer les fractions métalliques pour garantir un taux de valorisation maximal. L’approche envisagée consiste à effectuer un traitement de surface via un agent de coalescence des huiles sans faire appel ni aux solvants ni à des réactifs chimiques problématiques type acides ou bases.
Les premiers travaux ont été comparés à l’état de l’art et ont montré que le contenu technologique du procédé développé est innovant et donne lieu à une prise de brevet.