L'Institut Leibniz pour la science et la technologie des plasmas (INP) développe une méthode innovante de recyclage durable des plastiques renforcés de fibres de verre (PRFV) dans le cadre du projet collaboratif PLAS4PLAS. En coopération avec l'Institut pour l'environnement, l'énergie, la technologie et l'analyse (IUTA) et l'Université technique des mines de Freiberg (TU Bergakademie Freiberg), l'équipe de recherche travaille sur un procédé de recyclage sans émissions ni résidus, basé sur le plasma thermique . Ce projet, qui se déroule jusqu'en 2029, est financé par la Fondation Volkswagen à hauteur de 1,37 million d'euros.
Les plastiques renforcés de fibres de verre (PRFV) sont largement utilisés dans l'aéronautique, l'automobile et l'éolien. Leur structure composite, constituée de fibres de plastique et de verre, rend leur recyclage extrêmement difficile. « Actuellement, les déchets de PRFV finissent dans les décharges ou sont utilisés comme charge ou combustible, ce qui entraîne des conséquences environnementales négatives telles que des émissions de CO₂ et le rejet de polluants », explique le Dr Diego Gonzalez, chef de projet à l'INP.
Le procédé envisagé repose sur une gazéification allothermique utilisant un plasma thermique. Dans ce procédé, le gaz de travail est chauffé à plusieurs milliers de degrés Celsius et sert de milieu extrêmement chaud pour décomposer le plastique en ses composants. Contrairement à la combustion classique, la chaleur nécessaire est fournie de l'extérieur, ce qui permet de convertir en douceur le plastique en gaz de synthèse, lequel sert de matière première pour la production de nouveaux plastiques.
Parallèlement, on étudie la possibilité d'utiliser le verre restant pour fabriquer d'autres produits, ainsi que celle de récupérer d'autres éléments qu'il contient grâce à des ajustements du procédé. « Nous souhaitons ainsi créer une véritable économie circulaire qui réduise considérablement la consommation de matières premières et les émissions de CO₂ », explique le Dr Gonzalez.
L’un des objectifs centraux du projet est d’optimiser la technologie du plasma thermique pour les exigences spécifiques des déchets GRP. Le processus de recyclage est évalué à la fois sur le plan écologique et économique afin de garantir sa durabilité et son efficacité. En outre, les bases techniques pour la mise à l’échelle du procédé et le développement d’un réacteur de gazéification GRP à grande échelle sont en cours d’élaboration.
Outre la mise en œuvre technique, le projet étudie également les effets à long terme de la technologie plasma sur l'approvisionnement en matières premières pour les plastiques renforcés de fibres. L’étude analyse dans quelle mesure le processus affecte les industries existantes telles que l’industrie chimique, la production de PRV et la transformation des métaux. Dans le même temps, l’acceptation sociale joue un rôle crucial : on examine dans quelle mesure le processus de recyclage est accepté par l’industrie et la société et quelles conditions doivent être créées pour une mise en œuvre généralisée.
« En tant qu’institut, nous nous sentons engagés à relever les grands défis sociétaux, notamment dans le domaine environnemental », souligne le professeur Klaus-Dieter Weltmann, président du conseil d’administration et directeur scientifique de l’INP. Avec des projets comme PLAS4PLAS, nous souhaitons contribuer de manière ciblée à un avenir durable et économe en ressources. La faisabilité technique des procédés plasma est au cœur de nos préoccupations.
À propos de l'INP
L'Institut Leibniz pour la science et la technologie des plasmas (INP) est l'un des principaux instituts de recherche sur les plasmas à basse température et leurs applications techniques. Au sein d’équipes interdisciplinaires, les scientifiques développent des solutions durables pour l’environnement, l’énergie, la science des matériaux et la médecine.
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