Le marché des composites est en pleine expansion. Ces matériaux qui servent souvent à la fabrication de pièces techniques ou à haute valeur ajoutée ont une durée de vie longue. Mais certains — comme les premières éoliennes — arrivent en fin de vie et il faut songer à leur traitement. © Oimheidi, Pixabay License

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Que deviennent les composites en fin de vie ?

Question/RéponseClassé sous :physique , composite , matériau composite

Les composites sont des matériaux complexes. Et de plus en plus prisés de nombreux secteurs de l'industrie. D'où l'importance de se poser la question de leur fin de vie.

Un composite est, par définition, un matériau constitué d'au moins deux composants : une matrice céramique, métallique ou organique, et un renfort. On y trouve aussi souvent des charges ou des additifs variés. Une conception qui donne au matériau composite une structure complexe et hétérogène. Et qui complique donc la gestion de sa fin de vie. Pourtant, devant les pressions tant réglementaires qu'environnementales, il apparaît aujourd'hui capital de trouver des solutions de recyclage des composites ou au moins de valorisation.

Notez d'abord que les composites sont généralement des matériaux employés dans des applications à longue durée de vie, au-delà des 30 ans parfois. Ainsi, le volume des matériaux composites en fin de vie reste pour l'heure relativement faible comparé à celui d'autres matériaux comme les très classiques en plastique.

Et les filières de traitement de leur fin de vie n'en sont qu'à leurs balbutiements. De fait, une solution reste encore privilégiée aujourd'hui, car économiquement préférable : celle de la mise en centre d'enfouissement technique. Même si la réglementation européenne impose désormais aux industriels de trouver d'autres options.

Pour recycler les matériaux composites et éviter leur enfouissement, c’est toute une filière qui doit s’organiser, de la collecte à la valorisation ou à la réutilisation en passant par le traitement. © bluebudgie, Pixabay License

De l’enfouissement au recyclage des composites

Sachez que 90 % des composites sont, à l'heure actuelle, des composites thermodurcissables. Ceci rend leur recyclage difficile. En effet, les résines thermodurcissables subissent, au moment de leur mise en forme, une polymérisation irréversible. Et parmi ces composites, 90 % sont renforcés de fibres de verre plutôt bon marché. Ce qui rend les efforts de recyclage peu rentables économiquement.

Alors, certains envisagent de valoriser les composites en fin de vie en les réutilisant pour d'autres applications. Des pales d’éoliennes, par exemple, sont transformées en toboggans, tunnels et autres jeux pour enfants ou encore en mobilier urbain. D'autres choisissent l'incinération qui permet de produire de la chaleur pour l'industrie du ciment, notamment.

Demain, cependant, les volumes de déchets à traiter devenant plus importants et les contraintes réglementaires plus fortes, le recyclage des composites devrait se développer. D'abord, par une optimisation des technologies déjà existante -- recyclage mécanique par broyage, recyclage thermique (pyrolyse) pour récupérer des fibres courtes ou longues et recyclage chimique (solvolyse, etc.) permettant de réutiliser différents composants -- qui dopera la recyclabilité des composites thermodurcissables.

Ensuite, par l'adoption plus large de matériaux plus facilement recyclables comme les composites thermoplastiques. Ceux-ci pourront être recyclés grâce à une méthode dite thermomécanique. Des broyats de composites sont agglomérés en plaques aux caractéristiques techniques proches des matériaux d'origine. Ils pourront aussi être dépolymérisés afin d'extraire le monomère constituant la matrice du composite.

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