Les déchets plastiques mondiaux ont plus que doublé pour atteindre 353 millions de tonnes entre 2000 et 2019 selon l’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE). Mais en 2019, seulement 9% ont été recyclés, tandis que 19% ont été incinérés, 50% mis en décharge et 22% ont fui dans l’environnement.
La modélisation de l’OCDE suggère que la consommation mondiale de plastique pourrait presque tripler pour atteindre 1 231 millions de tonnes d’ici 2060 si nous continuons comme nous le faisons. Son rapport « Global Plastics Outlook: Policy Scenarios to 2060 » indique: « La pollution plastique est l’un des grands défis environnementaux du 21ème siècle, causant de vastes dommages aux écosystèmes et à la santé humaine, tandis que les origines fossiles de la plupart des plastiques produits ont des implications pour le changement climatique. »
L’ampleur du problème est telle que les membres des Nations Unies ont convenu d’élaborer un accord mondial juridiquement contraignant pour lutter contre la pollution plastique d’ici 2024.
Défi ou opportunité?
De toute évidence, nous devons trouver des solutions qui réduisent les déchets plastiques et les volumes mis en décharge, incinérés et mal gérés en raison de leur impact sur l’environnement. Dans le même temps, il est également nécessaire de réduire notre utilisation de combustibles fossiles, de réduire les émissions et le réchauffement climatique qui en résulte.
Ainsi, au lieu de considérer les déchets plastiques comme un défi mondial, pourrait-on offrir des opportunités commerciales innovantes? Et y a-t-il un moyen de transformer nos déchets en quelque chose de valeur commerciale et écologique? Ce sont les questions auxquelles les innovateurs et les scientifiques du monde entier tentent activement de répondre.
Technologie de conversion du plastique en hydrogène
Un domaine d’innovation passionnant est la production d’hydrogène à partir de déchets plastiques actuellement non recyclables. Cela peut être fait en utilisant des procédés thermochimiques avancés, tels que la gazéification et la pyrolyse.
En termes simples, ces processus utilisent des températures élevées pour décomposer la structure chimique des plastiques en produits chimiques de base, permettant l’hydrogène, ainsi que d’autres produits chimiques et carburants - tels que les carburants liquides similaires au diesel[MK3] [AL4] - à extraire. Les résultats de ces processus thermochimiques dépendront de divers facteurs tels que les intrants, la température, la technologie et les processus spécifiques utilisés, ainsi que la conception globale de l’installation.
Il s’agit d’un domaine qui en est à ses balbutiements, mais des plans sont déjà en cours pour commercialiser ces solutions. Par exemple, au Royaume-Uni, Powerhouse Energy Group développe une usine commerciale de transformation en hydrogène de déchets plastiques à grande échelle basée sur sa technologie de génération modulaire distribuée (DMG) sur le site de Protos près de Chester. Selon la société, l’hydrogène produit est pur à 99,999% et peut être utilisé dans toutes les technologies de piles à combustible ainsi que pour le chauffage direct ou à des fins industrielles. Powerhouse a également signé des accords pour des projets en Pologne et en Irlande.
Au Japon, Iwatani, Toyota Tsusho et JGC Holdings explorent la production d’hydrogène à faible teneur en carbone à l’aide d’installations de gazéification des déchets plastiques dans la zone portuaire de Nagoya, dans le but de démarrer la production d’hydrogène d’ici le milieu des années 2020 si possible. Ils ont déclaré que l’utilisation de déchets plastiques permettrait un « approvisionnement stable et peu coûteux en hydrogène pour nous rapprocher d’une société neutre en carbone ».
Il convient de noter que les processus thermochimiques sont différents – et considérés comme complémentaires – du recyclage mécanique, la méthode traditionnelle de recyclage des plastiques. Le recyclage mécanique ne modifie pas de manière significative la structure chimique du matériau et nécessite une matière première monopolymère qui est lavée, granulée et réextrudée pour préparer les granulés aux applications de moulage.
Recherche en cours
L’intérêt pour le potentiel de l’hydrogène à partir des déchets plastiques signifie que la recherche et le développement de solutions sont en cours. En voici quelques exemples :
- Travaux de chercheurs de l’Université de Cambridge au Royaume-Uni qui se sont penchés sur le photoreformage des polymères – où le plastique est mélangé à des produits chimiques et exposé à la lumière du soleil pour générer de l’hydrogène.
- Des universitaires des universités d’Oxford et de Cardiff au Royaume-Uni travaillent avec CarbonMeta Research pour commercialiser la technologie de catalyse par micro-ondes développée à l’Université d’Oxford, qui mélange des déchets plastiques avec un catalyseur en poudre de fer pour produire de l’hydrogène.
- Aux États-Unis, une équipe de chercheurs universitaires et militaires utilise la technologie plasma, qui pourrait être alimentée par l’éolien et le solaire, pour décomposer les déchets plastiques en ses composants chimiques.
Avantages et applications
L’utilisation de systèmes modulaires proposés pour les usines de transformation des plastiques en hydrogène signifie qu’elles peuvent être à petite échelle, prendre en charge les déchets plastiques locaux et répondre aux besoins locaux en carburant – ou être mises à l’échelle selon les besoins.
L’hydrogène est considéré comme un carburant d’avenir – un carburant qui peut nous aider à décarboniser, à renforcer la sécurité énergétique et à améliorer la qualité de l’air. Il est reconnu que nous devons intensifier les technologies et réduire les coûts de l’utilisation généralisée de l’hydrogène dans un plus grand nombre de secteurs.
Il peut être transformé en électricité et en méthane pour alimenter les maisons et l’industrie alimentaire, et en carburants pour les voitures, les camions, les navires et les avions. Comme l’explique l’Agence internationale de l’énergie (AIE) : « Il est léger, stockable, dense en énergie et ne produit aucune émission directe de polluants ou de gaz à effet de serre. Mais pour que l’hydrogène apporte une contribution significative aux transitions énergétiques propres, il doit être adopté dans des secteurs où il est presque totalement absent, tels que les transports, les bâtiments et la production d’électricité.
Dans les transports, un secteur qui tente activement de se décarboniser grâce à une utilisation accrue de la technologie, à une efficacité accrue et à des carburants à faible teneur en carbone, l’hydrogène a le potentiel de réduire de manière significative les émissions dans les applications lourdes telles que les camions longue distance, les trains et les navires.
AMCS a pour mission d’aider les fournisseurs de transport à saisir les opportunités de la décarbonisation, grâce à l’utilisation de technologies innovantes qui améliorent l’efficacité de l’utilisation des véhicules – vous pouvez en savoir plus ici.
Implications pour l’industrie des déchets et du recyclage
Le développement de la technologie de conversion des plastiques en hydrogène permettra de détourner les déchets des sites d’enfouissement et d’incinération, et de fournir une matière première pour un carburant propre, pour lequel la demande est de . Selon l’AIE, la demande mondiale d’hydrogène a atteint 94 millions de tonnes en 2021 et devrait atteindre 115 millions de tonnes d’ici 2030. Pour atteindre la neutralité carbone, d’ici 2050, l’AIE prévoit que la demande d’hydrogène sera de 530 millions de tonnes.
Les entreprises qui cherchent à intégrer de nouvelles technologies et à développer des opérations plus durables peuvent en savoir plus sur la façon dont AMCS peut aider à accroître l’efficacité et à améliorer la productivité ici.
Conclusion
L’hydrogène est considéré comme un élément clé de la transition vers une énergie propre. La production d’hydrogène à partir de déchets auparavant considérés comme non recyclables est donc une perspective passionnante pour les secteurs des déchets et de l’énergie.
Imaginez un monde où il n’y a plus de déchets plastiques non recyclables. Au lieu de cela, ces « déchets » sont simplement une matière première pour créer du carburant propre pour nos véhicules ou nos maisons. Nous n’en sommes qu’au début du voyage des déchets plastiques en hydrogène, mais la voie à suivre est prometteuse pour un avenir plus propre et plus durable.
Pour en savoir plus sur la façon dont AMCS peut aider les entreprises de gestion des déchets et du recyclage à s’adapter à ces nouvelles avancées grâce à son système de gestion d’entreprise et à toutes ses solutions, cliquez ici.
Notre logiciel de gestion d'entreprise optimisera vos opérations pour la croissance avec une efficacité accrue et des profits améliorés.
Remplissez ce formulaire et nous vous contacterons dès que possible!