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Chaque année en France, près de 14 millions de tonnes de déchets sont brûlés dans plus d’une centaine d’usines d’incinération. De ces fours sortent des mâchefers, résidus solides issus de la combustion, qui sont ensuite en partie réutilisés pour réaliser nos infrastructures routières. Et depuis quelques années, ces matériaux intéressent de près les chercheurs et les industriels pour leur potentiel de réutilisation dans d’autres usages.

À l’INSA Lyon, le laboratoire Déchets Eaux Environnement Pollutions (DEEP) spécialiste de la caractérisation chimique et minéralogique des eaux et déchets solides, mène des recherches pour percer les mystères de cette matière dans ses plus petits détails. Décryptage avec Denise Blanc, enseignante-chercheuse du laboratoire DEEP, spécialiste du sujet.

Papiers souillés, textiles usagés, plastiques, emballages composites, déchets d’hygiène et bien d’autres encore. Malgré des évolutions importantes en matière de recyclage ces dernières années sur les matières plastiques, les déchets organiques, le verre, le carton ou encore certains métaux, de nombreux déchets issus de nos poubelles suivent encore un chemin peu connu, celui des fours d’incinération. Chaque jour, partout en France, des usines brûlent ces matériaux à très haute température (850°C-1100°C).

Objectif : détruire les composés organiques et réduire le volume de ces déchets. La matière ne disparaît pas, elle se transforme et se valorise. D’abord, par le biais de la chaleur dégagée lors de la combustion qui peut être exploitée sous forme de vapeur et ainsi faire tourner des turbines qui génèrent à leur tour de l’électricité. Mais chaque tonne incinérée de cette matière produit aussi 250 à 300 kg de mâchefers d’incinération de déchets non dangereux (MIDND) et 50 à 70 kg de résidus d’épuration de fumées (REFIOM) qui sont eux considérés comme dangereux et traités dans des centres spécialisés qui les enfouissent. 

Résultat : près de 3 millions de tonnes de mâchefers produits chaque année souvent destinés à la production de remblais en soubassements d’ouvrages d’art ou de routes mais aussi dans les sous-couches de voirie ou de parking.

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Pour réussir sa transition vers une mobilité décarbonée, la France dépend encore de l’importation de matériaux critiques, comme le lithium et le cobalt. Face à cette dépendance qui sous-tend de nombreux enjeux socio-économiques et écologiques, la recherche d’alternatives pour sécuriser ces ressources se fait urgente.

Parmi l’une des solutions viables : le recyclage des objets riches en métaux grâce à un procédé de biolixiviation. À partir de bactéries, cette technique consiste à faire « digérer » des gisements secondaires, des déchets riches en métaux, par des organismes vivants, pour séparer les composés. Si la création d’une filière dédiée pourrait mettre plusieurs décennies à voir le jour, des initiatives sont en cours de développement dans les laboratoires. C’est le cas au laboratoire DEEP(1) de l’INSA Lyon, où Bruno Sialve, enseignant-chercheur et Gabrielle Deslandes, doctorante, explorent la voie biologique pour récolter les métaux des batteries en fin de vie de véhicules électriques.

De la nécessité d’une solution durable pour le recyclage des batteries
L’électrification est l’un des leviers qui participent à la transition d’une mobilité décarbonée. Seulement, pour faire rouler des véhicules à faible émission, il faut produire des batteries. Et pour produire des batteries, il faut des éléments particuliers tels que le lithium, le cobalt ou le nickel. Derrière ces éléments se cachent des impacts environnementaux et des enjeux sociaux très lourds : pollution des sols et des eaux, violations des droits de l’homme dans certains pays contrôlant la majeure partie de ces matières et risques géopolitiques majeurs. Dans ce contexte, recycler ces métaux devient donc une priorité pour limiter cette dépendance, et réduire les coûts écologiques de leur extraction. « Par ailleurs, une directive européenne va inciter d’une part à récupérer le lithium dans les batteries usagées (50 % d’ici à la fin de 2027 et 80 % d’ici à la fin de 2031) et d’autre part à inciter les fabricants à utiliser au moins 6% de lithium recyclé dans les nouvelles batteries. Dès 2031, ce règlement s’appliquera aussi à d’autres métaux stratégiques, avec des taux requis de 16 % pour le cobalt, 85 % pour le plomb et 6 % pour le nickel(2), une raison de plus pour accélérer notre capacité à recycler ces objets », met en contexte Bruno Sialve.

Différents processus de recyclage déjà à l’épreuve
Plusieurs méthodes de recyclage sont déjà connues et éprouvées. D’abord, la pyrométallurgie qui consiste à fondre les résidus de batteries pour séparer les métaux par fusion. (…)

>> Rendez-vous sur le site point2bascule.fr pour :

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Organisée à la Bibliothèque municipale de Lyon Part Dieu le 4 décembre 2024, à l’occasion du lancement du 14^e numéro du Pop’Sciences Mag, Santé[s], une vision globale, cette rencontre-débat a eu pour ambition de discuter des liens entre santé et environnement.

Nous ne sommes pas tous égaux face à la maladie. Qu’est-ce qui agit sur notre santé, en dehors des facteurs génétiques et comportementaux (activité physique, tabac, alcool…) ? Cette rencontre a permis de mettre en lumière un concept scientifique récent : l’exposome. Celui-ci fait référence aux différents facteurs environnementaux auxquels chaque individu est exposé tout au long de la vie et qui peuvent avoir un impact sur sa santé (alimentation, air, eau, bruit, pollutions, rayonnements, effets du changement climatique…) : comment les identifier, prendre conscience de leurs conséquences sur la santé et de quelle manière agir pour prévenir leurs effets, à l’échelle individuelle ou collective ?

La rencontre-débat propose un éclairage sur ces questions grâce aux regards croisés de :

• Fabrice Vavre, chercheur au CNRS en biologie de l’évolution, directeur du laboratoire de Biométrie et Biologie Évolutive, Université Claude Bernard Lyon 1, et membre du bureau de SHAPE-Med@Lyon ;
• Béatrice Fervers, cancérologue, chef du département Cancer et environnement du Centre Léon-Bérard de Lyon.

Animée par : Samantha Dizier, co-rédactrice en chef Pop’Sciences Mag – Direction Culture, Sciences et Société – Université de Lyon

> (Re)découvrez l’intégralité de la rencontre :

Crédit vidéo : © Bibliothèque municipale de Lyon

Un événement Pop’Sciences/Université de Lyon organisé en collaboration avec la Bibliothèque municipale de la Part-Dieu.

> La retransmission de la rencontre est également disponible en vidéo et en podcast sur le site  :

Bibliothèque municipale de Lyon