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Déplastifier le monde | Pop’Sciences Mag#11

DDéplastifier le monde | Pop’Sciences Mag#11

Matériau polymère aux propriétés exceptionnelles, omniprésent dans l’ensemble des secteurs d’activité de nos sociétés modernes et mondialisées, il n’aura fallu qu’un demi-siècle au plastique pour devenir indispensable, mais également proliférer au point de générer une pollution qui semble hors de contrôle.

Nous sommes addicts au plastique. Chaque seconde l’activité humaine engendre 10 tonnes de ce matériau. Sur les 460 millions de tonnes de matières plastiques générées en 2019, à peine 20 % ont été recyclés, un quart incinérés, le reste a été jeté en décharge ou perdu dans l’environnement.

La métaphore de l’iceberg s’applique parfaitement à la pollution engendrée par ces matériaux. La partie émergée correspond à la pollution visible : celle qui flotte ou s’enfonce dans les eaux du globe, vole au vent, se coince sur les bas-côtés des routes… La partie immergée, plus grande et invisible, se compose d’une gigantesque masse de microparticules que les scientifiques peinent encore à quantifier, mais à propos de laquelle ils s’accordent à dire qu’elle s’immisce à chaque recoin de notre planète : dans l’air, au sommet des massifs et au sein-même des organismes vivants… humains compris.

Dès lors, nous avons souhaité mobiliser les savoirs actuels de scientifiques de nombreuses disciplines pour comprendre l’ensemble de la chaîne de production et de distribution des plastiques, et de gestion de leurs déchets, mais également pour dessiner les contours d’un monde qui pourrait se défaire de sa
dépendance aux plastiques.

Ce nouveau numéro du Pop’Sciences Mag croise les regards de physiciens, géographes, historiens, chimistes et sociologues pour tenter de répondre à une problématique plus complexe qu’il n’y paraît : sommes-nous capables d’enrayer la prolifération indomptée de plastique dans l’environnement ?

Isabelle Bonardi
Directrice Culture, Sciences et société – ComUE Université de Lyon

Avec la participation des instituts et établissements suivants : Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail, Centre de documentation, de recherche et d’expérimentations sur les pollutions accidentelles des eaux, École Centrale de Lyon, École Urbaine de Lyon, Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (Inrae), Institut national des sciences appliquées (INSA) Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université d’Aix-Marseille, Université Jean Monnet Saint-Étienne, Université de Liège, Université Lumière Lyon 2, Université de Picardie – Jules Verne, Université de Reims.

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Pop’Sciences Mag#11

Dans la jungle des plastiques verts | Pop’Sciences Mag#11

DDans la jungle des plastiques verts | Pop’Sciences Mag#11

Qu’ils soient biosourcés, biodégradables ou compostables, les polymères élaborés à partir de biomasse végétale prétendent offrir des alternatives durables aux matériaux plastiques issus des hydrocarbures. Sont-ils pour autant parés de toutes les vertus que leur prêtent leurs promoteurs ?

Par Grégory Fléchet,

Pop’Sciences Mag #11 | Déplastifier le monde ? | Novembre 2022.

Gobelets en bioplastiques compostables, retrouvés lors d'une campagne de ramassage de déchets sur une plage de New-York (USA)

Gobelets en bioplastiques compostables, retrouvés lors d’une campagne de ramassage de déchets sur une plage de New-York (USA) / ©Brian Yurasits

L’un des principaux griefs adressés aux plastiques fabriqués à partir de combustibles fossiles tient à leur robustesse exceptionnelle. Abandonnés dans la nature, ils peuvent alors persister des centaines, voire des milliers d’années, sans se dégrader. Si n’importe quel emballage plastique finit par se fragmenter sous l’action du rayonnement solaire et des intempéries, les molécules qui le constituent ne peuvent en revanche réintégrer aucun des grands cycles biogéochimiques de la biosphère. Depuis quelques années, des polymères d’un nouveau genre prétendent offrir des alternatives durables aux plastiques conventionnels. Qualifiés le plus souvent de biosourcés, ces produits issus de la transformation de ressources végétales représentent actuellement 1 % de la production mondiale de matières plastiques. « Parmi ces produits, un peu plus de la moitié se contentent de reproduire des polymères conventionnels comme le PET ou le PE ce qui ne leur octroie en rien un caractère biodégradable puisqu’ils se comportent de la même manière que n’importe quel plastique dérivé des hydrocarbures », constate Frédéric Dubreuil, maître de conférences en physique-chimie à l’École Centrale de Lyon et chercheur au laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes (CNRS).

Le plastique compostable promis à un bel avenir

À peine plus de 40 % de ces polymères biosourcés sont par ailleurs véritablement biodégradables. « Il s’agit en majorité de films bioalimentaires élaborés à partir d’amidon de maïs ou de pomme de terre, dont le pouvoir plastifiant résulte de l’incorporation de composés organiques d’origine naturelle comme le glycérol ou le sorbitol », précise le chercheur. L’acide polylactique (PLA) constitue environ 10 % de ces plastiques “écologiques”. Présenté par les industriels de la plasturgie comme la première alternative naturelle au polyéthylène (PE), le PLA n’est pas à proprement parler un plastique biodégradable selon Nathalie Gontard : « bien que les promoteurs du PLA le présentent comme un matériau compostable, l’opération de compostage doit être réalisée à une température de 60°C. Ce qui implique de mettre en place une filière industrielle spécifique. » Quid, enfin, de l’impact environnemental des différents plastiques élaborés à partir de la biomasse végétale ? « Les seules substances véritablement inoffensives une fois retournées à l’état de rebuts sont les plastiques biodégradables en conditions naturelles comme les polyhydroxyalcanoates (PHAs) », tranche la directrice de recherche. Bien qu’ils ne constituent pour l’instant qu’une infime partie de la grande famille des bioplastiques, les PHAs semblent promis à un bel avenir. Car, contrairement aux autres polymères biosourcés, dont la production entre directement en concurrence avec celle de nos ressources alimentaires, les PHAs peuvent être élaborés à partir de simples résidus agricoles.


PPour aller plus loin

Recyclage. L’illusion d’un modèle vertueux

Bouteille en plastique, crachant de la fumée par le bouchon

Life RECYCLO | Un dossier Pop’Sciences

LLife RECYCLO | Un dossier Pop’Sciences

Alors que le recyclage des eaux usées est encore peu présent en Europe et en France, la start-up lyonnaise TreeWater lance un projet de recyclage des eaux usées à destination des blanchisseries. Avec Pop’Sciences, suivez toute l’aventure du projet Life RECYCLO.

Dans le cadre du projet européen Life RECYCLO, la société TreeWater, une start-up lyonnaise issue du laboratoire DEEP de l’INSA Lyon, développe un procédé de traitement et de recyclage des eaux usées pour le secteur de la blanchisserie. L’objectif ? Proposer une meilleure gestion des ressources en eau et réduire le déversement de substances polluantes dans le milieu aquatique. Un projet qui prend place en France, en Espagne  et au Luxembourg de 2021 à 2024.

Partenaire du projet, Pop’Sciences vous propose de suivre toutes les avancées, les péripéties et les réussites de ce projet au sein de ce dossier mis à jour au fil de l’eau.

>> Retrouvez tous les épisodes du dossier :

Dossier Life RECYCLO

Sommes-nous d’accord pour laver notre linge avec de l’eau recyclée ? | Un dossier Pop’Sciences – épisode 3

SSommes-nous d’accord pour laver notre linge avec de l’eau recyclée ? | Un dossier Pop’Sciences – épisode 3

Le projet Life RECYCLO a pour objectif de développer un procédé de recyclage des eaux usées adapté au secteur de la blanchisserie. Dans le cadre de ce projet, s’est alors posée la question suivante : cela est-il acceptable, à la fois pour les gérants et les clients de blanchisseries, de laver du linge avec de l’eau recyclée ?

Dans le cadre du projet européen Life RECYCLO, la société TreeWater, une start-up lyonnaise issue du laboratoire DEEP de l’INSA Lyon, développe un procédé de traitement et de recyclage des eaux usées pour le secteur de la blanchisserie. L’objectif ? Proposer un procédé qui éliminera plus de 90 % des polluants issus des eaux de lavage de blanchisseries, et qui recyclera 50 à 80 % de ces eaux, pour qu’elles puissent être réutilisées par ces mêmes entreprises dans leur processus de nettoyage.

Une enquête sociale

Au sein de ce même projet, il a été décidé de mener une enquête de perception auprès d’acteurs de la blanchisserie afin de mesurer leur degré de sensibilisation à la nécessité de préserver l’eau, mais également de mesurer le degré d’acceptation d’un procédé de recyclage des eaux usées. Organisée par Pop’Sciences, cette enquête a été menée de février à juin 2022 dans toute l’Europe. Elle visait alors à interroger des gérants de blanchisseries, mais aussi leurs clients, ainsi que des acteurs clés du secteur de l’eau et de la blanchisserie, tels que des membres de l’Agence de l’eau ou des représentants de syndicats du textile européens.

Cette consultation a été conduite selon les méthodes de la psychologie sociale par le cabinet AD-HOC Lab. Elle s’est déroulée en deux étapes : une première phase d’entretiens avec 18 personnes, suivie de la diffusion d’un questionnaire pour obtenir des données quantitatives. Au total, 66 réponses exploitables ont été recueillies avec ce questionnaire. Si les résultats de cette étude ne sont pas généralisables, ils donnent néanmoins les tendances de ce secteur.

Une conscience environnementale

Êtes-vous sensibles à la préservation de l’environnement ? Cela a été la première interrogation de cette consultation. Et la réponse est alors quasi unanime : oui ! La protection de l’eau n’est alors pas en reste. Pour 94 % des répondants, la préservation de l’eau est un enjeu important dans leur vie personnelle. Les participants vivant dans le sud de la France ou en Espagne sont d’autant plus sensibles à ces questions qu’ils sont déjà impactés par des pénuries d’eau. De nombreuses personnes interrogées rapportent avoir mis en place des actions dans leur quotidien pour préserver cette ressource. « Nous sommes en train de construire une maison avec ma conjointe et nous allons faire installer une citerne d’eau dans le jardin pour les toilettes, les machines à laver, l’arrosage du jardin », relate un participant.*

La blanchisserie : un secteur à améliorer

Suivant cette tendance, l’impact des blanchisseries sur l’environnement est alors perçu de manière négative, autant par les clients que par les gérants de blanchisseries eux-mêmes. Ils sont ainsi d’accord sur le fait que cet impact négatif est principalement dû à la consommation d’eau trop importante de cette activité. Sont, ensuite, mis en cause le rejet de matières polluantes et la consommation énergétique de ces entreprises.

Pour contrer cela, 71 % des gérants estiment mettre en place des actions pour avoir un fonctionnement éco-responsable. Cela passe, par exemple, par l’utilisation de produits de lavage écologiques, l’achat de machines moins consommatrices en eau ou une attention portée à l’utilisation de l’énergie.

Un procédé de recyclage attractif

Le procédé proposé par Life RECYCLO attire ainsi l’intérêt de tous : 82 % des gérants le trouvent intéressant et 93 % des clients sont prêts à recourir aux services d’une blanchisserie utilisant une telle technologie. La plupart des personnes interrogées se disent confiantes dans ce type de procédé. Et les promesses de cette technologie leur apparaissent comme satisfaisantes, tant au niveau des économies d’eau que pour les économies financières qu’elles pourraient engendrer. Pour les gérants, ces économies apparaissent ainsi comme le facteur principal pouvant motiver la mise en place d’un procédé de recyclage. La motivation d’ordre environnementale est aussi un facteur important.

Du point de vue des clients, le facteur économique est également un élément majeur. L’impact environnemental n’arrive qu’en quatrième position. Il y a, en effet, sur ce point-là une certaine ambivalence dans les réponses. Lors des entretiens, certains ont fait remarquer que si les blanchisseries consomment moins d’eau, alors ils espèrent que le prix va diminuer. Néanmoins, lors de la diffusion des questionnaires, 83,3 % des répondants se déclarent prêts à payer plus cher un service en blanchisserie pour que celle-ci réduise sa consommation d’eau.

Des freins économiques

Bien que ce procédé intéresse, les personnes interrogées ont soulevé un certain nombre de problématiques liées à la mise en place d’un tel procédé. Du point de vue des gérants, le principal problème est alors le coût initial. Tous les acteurs du secteur de la blanchisserie ont ainsi soulevé l’importance des aides financières gouvernementales pour inciter à la mise en place de ce procédé. Elles permettraient notamment d’offrir l’accès aux moyennes et petites blanchisseries, pour lesquelles le prix pourrait être une véritable barrière. Un représentant du syndicat du textile européen a ainsi souligné : « Je pense qu’il est clair qu’il est nécessaire de traiter l’eau. Mais si vous êtes une grosse entreprise, vous pouvez investir, alors que si vous êtes de petite taille, cela sera difficile. Et avec l’augmentation actuelle du gaz et de l’électricité, votre priorité est d’abord de survivre. Ils ne peuvent pas s’occuper de changements écologiques, s’ils ne peuvent pas survivre. »*

Gérants, comme clients, ont également soulevé le besoin de preuves de l’efficacité du procédé, notamment pour être certains que cela ne dégrade pas la qualité de lavage du linge. L’accréditation de la technologie par un label a, ainsi, été fortement recommandée. Il sera donc nécessaire de démontrer l’efficience de la technique pour tout procédé de recyclage. Il s’agit alors de l’un des principaux objectifs du projet Life RECYCLO, au sein duquel la technologie sera testée jusqu’en 2024.

Prêts à recycler l’eau

Utiliser de l’eau recyclée pour le lavage du linge semble donc mettre d’accord les participants de l’enquête. Les consciences sont déjà éveillées concernant la nécessité de préserver l’eau. Et les solutions pour garantir sa protection sont donc bien accueillies. Le principal frein a la mise en place et à l’utilisation réelles de ce type de procédé semble donc économique.

En France, des aides existent pour l’installation de telles technologies. Et Treewater proposera notamment d’accompagner les entreprises dans leurs recherches pour contribuer à la mise en place de ce procédé. Ils ont également pour objectif de maintenir un coût le plus faible possible pour cette technologie, pour permettre son accès aux petites blanchisseries.

* Les citations au sein de cet article proviennent directement de l’enquête et sont donc anonymisées.

PPour en savoir plus

 Dossier Life RECYCLO de Pop’Sciences

Des ressources et actualisations suivront cet article pour compléter ce dossier tout au long de l’année….

 

Le plastique en débat au lycée Magenta | Reportage Pop’Sciences Jeunes débat – épisode 1/2

LLe plastique en débat au lycée Magenta | Reportage Pop’Sciences Jeunes débat – épisode 1/2

Dans le cadre des projets Pop’Sciences Jeunes, des élèves de seconde du lycée Magenta (Villeurbanne) ont participé pendant cinq semaines à la construction d’un débat sur la thématique des déchets plastiques.

Un reportage réalisé par Samantha Dizier, journaliste scientifique
pour Pop’Sciences – Mai 2021

Salle 203, deuxième étage. Les élèves du Lycée professionnel Magenta (Villeurbanne) discutent, chahutent un peu. Les tables ont été poussées le long des murs et les chaises sont placées en arc de cercle. Ce n’est pas un cours habituel. Pop’Sciences est venu s’immiscer dans le quotidien de l’établissement et proposer aux élèves d’une classe de seconde de débattre d’un sujet essentiel : la pollution plastique.

« Le plastique est présent partout, rappelle une lycéenne. Et son temps de décomposition est en moyenne de 450 ans. » Sa camarade et elle présentent le sujet de la discussion qui va suivre : Face au boom des déchets plastiques, la technologie peut-elle nous sauver ? Derrière elles, un diaporama rappelle les raisons qui ont poussé les lycéens à se poser cette question : pollution des océans, danger pour notre santé, mais aussi pour une multitude d’espèces… les récriminations contre ce matériau sont nombreuses. Et les élèves ne manquent pas d’exemples percutants : il y aura plus de plastique que de poissons dans l’océan d’ici 2050. Des arguments qu’ils tirent de quatre séances de travail préalables avec Pop’Sciences.

Un dispositif expérimental

Remontons un peu le temps et revenons quelques semaines en arrière dans les coulisses du débat. Les médiatrices de Pop’Sciences ont mis en place un dispositif expérimental dont le but est d’accompagner les élèves dans la construction d’un débat sur un sujet de société proche de leur quotidien. Au cours de ces séances, les lycéens ont pu s’interroger sur notre gestion des déchets plastiques et leurs conséquences en terme de pollution, par le biais de rencontres avec plusieurs intervenants. Débats mouvants, ateliers pratiques et présentations interactives ont alors ponctué les sessions. Les premiers à intervenir étaient des membres de l’association Zéro Déchet Lyon, dont la mission est d’informer et de sensibiliser sur les problématiques des déchets. Ils ont ainsi invité les élèves à réfléchir sur leurs propres pratiques.

Yvan Chalamet présente aux lycéens des innovations en matière de recyclage / © Vincent Noclin

Des scientifiques du Laboratoire Ingénierie des Matériaux Polymères  ont également été accueillis dans les salles de classe. Frédéric Prochazka, enseignant-chercheur en ingénierie des matériaux et des polymères, a présenté aux élèves un matériau innovant à base de protéines de lait, alternatif au plastique. Yvan Chalamet, professeur en science des matériaux, les a, quant à lui, sensibilisé à la démarche d’éco-conception menée par de nombreux laboratoires de recherche. Ces rencontres ont apporté aux lycéens des arguments précieux pour nourrir leur débat. Sofia, Shaïna, Nadine, Jean-Marie, Kévin et Parantzem se sont alors portés volontaires pour mener le débat final qui a été construit avec l’ensemble de la classe.

Le plastique au banc des accusés

Et le grand jour est arrivé. Une dizaine de personnes a été invitée à assister au débat, dont des élus de Villeurbanne ; les élèves sont quelque peu nerveux. Ils répètent leurs arguments, notés sur leurs téléphones. Gaëlle Veillaux, leur professeure documentaliste, leur donnent des conseils pour bien placer leur voix. « Il faut parler avec le ventre », dit un élève à sa camarade. Certains demandent une dernière précision aux médiatrices de Pop’Sciences.

Le débat commence entre deux « chuts » impérieux des professeurs. D’une voix peu assurée, les élèves se lancent. Et le premier sujet de discussion n’est autre que le tri et le recyclage du plastique. Une solution intéressante, mais qui a ses limites selon les lycéens : lors de tout recyclage d’une bouteille en plastique en une nouvelle bouteille, il est quand même nécessaire de rajouter environ 30 % de plastique vierge. De la même manière, le tri n’est pas toujours la solution, comme nous explique Sofia : « on ne fait que déplacer le problème, car on envoie nos déchets dans d’autres pays. En 2016, la moitié des déchets plastiques était envoyée en Chine. »

Matériau innovant à base de protéines de lait, alternatif au plastique, de l’entreprise LACTIPS / © Vincent Noclin

Les élèves viennent, ensuite, à discuter des alternatives possibles à ce matériau. Et ils reprennent l’exemple du plastique à base de protéines de lait, présenté par Frédéric Prochazka. Mais là aussi des limites pointent le bout de leur nez. Une lycéenne explique timidement que cette matière coûte 10 euros le kilo, alors que le plastique classique coûte 1,50 euro le kilo.

Gourde versus Bouteille en plastique

Nous pouvons également avoir un rôle à jouer au travers de nos actes individuels. Jean-Marie nous rappelle qu’« on peut faire nos courses autrement, en utilisant des sacs en tissu au lieu de sacs en plastique. Nous pouvons utiliser la règle des trois R : Refuser (l’utilisation des sacs en plastique), Réduire (utiliser les sacs en tissu de la maison) et Réutiliser (prendre des gourdes au lieu de bouteilles en plastique). » L’élève attrape une gourde et une bouteille d’eau pour souligner son argumentation.

Mais un autre élève souligne que les entreprises doivent aussi faire des efforts, comme dans le cas des gâteaux qui sont suremballés. L’État a ainsi un rôle à jouer en créant, par exemple, des taxes sur le suremballage. Les lycéens concluent leur débat : « Pour réduire l’utilisation du plastique, il faudrait d’abord que l’État étende les restrictions. Puis, il faudrait trouver une alternative pour remplacer le plastique et ensuite l’interdire tout court. » 

Et dans la vie de tous les jours ?

Le public applaudit. Les élèves se détendent, se mettent à rire. Des mains se lèvent : « est-ce que ça vous a poussé à réfléchir à des solutions dans votre vie de tous les jours, comme dans le lycée ? ». Un lycéen fait remarquer qu’il n’y a pas de poubelles de recyclage dans les classes. Les professeurs se joignent à la réflexion collective. Ils soulignent que l’établissement ne disposant pas de cantine scolaire, cela incite à l’achat de repas dans des barquettes jetables, bien souvent en plastique.

« J’ai vraiment appris des choses aujourd’hui », se réjouit une élue. « Mais vous, qu’est-ce que vous retenez de ce débat ? » Les élèves ne se bousculent pas de prime abord pour répondre. Puis un courageux se lance : « J’ai dit à mon père qu’on pourrait utiliser des sacs en tissu au lieu des sacs en plastique, et il a dit oui ». Un autre avoue ne pas s’être intéressé avant à ce problème et qu’il a appris des choses au cours de ces séances. Et une dernière conclue : « Ce que j’ai retenu, c’est que le meilleur déchet, c’est celui qui n’existe pas. »

Deux élèves, Sofia et Parantzem, ont accepté de nous partager leur ressenti à l’issue du débat : une interview à chaud !

Pour lire l’épisode 2 des reportages sur les Pop’Sciences Jeunes débat, c’est par ici.

Enquête Pop’Sciences : les blanchisseries et le respect de l’environnement

EEnquête Pop’Sciences : les blanchisseries et le respect de l’environnement

Vous êtes sensibles aux questions environnementales ? La préservation de l’eau vous tient à cœur ? Saviez-vous qu’il était possible de recycler les eaux usées ? Si ces problématiques vous intéressent, alors venez participer à la grande enquête de Pop’Sciences de l’Université de Lyon sur la perception du recyclage des eaux usées et de son effet sur l’environnement.

Cette enquête se focalise sur l’impact environnemental du secteur de la blanchisserie, et tout particulièrement sur la réutilisation des eaux usées dans ce secteur. Son objectif est de mieux comprendre la perception des gérants de blanchisseries à ce sujet et les attentes de leurs clients en matière de recours à des méthodes et des procédés éco-responsables.

Vous êtes client.e d’une blanchisserie, gérant.e d’une blanchisserie, alors cette étude est faite pour vous !

Pour répondre à cette étude :

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Merci par avance pour votre participation et pour la diffusion de cette enquête !

Transports et économie circulaire : le réemploi des batteries pour une mobilité durable pour tous

TTransports et économie circulaire : le réemploi des batteries pour une mobilité durable pour tous

La mobilité électrique, une solution imparfaite

L’Europe prévoit de réduire de 90% les émissions de gaz à effet de serre provenant des transports d’ici à 20501. Ce chantier passera nécessairement par une profonde transformation de notre société façonnée par et pour l’automobile à motorisation thermique. Pour atteindre cet objectif, l’électrification des transports semble être l’option privilégiée par les pouvoirs publics. Bien que la mobilité électrique présente l’avantage d’améliorer la qualité de l’air des villes et peut permettre de réduire les émissions de gaz à effet de serre, elle n’est pas la solution miracle qui rendrait à elle seule nos habitudes de mobilités durables2. Le coût élevé de cette technologie interroge également sur sa faculté à répondre aux besoins de déplacements de l’ensemble de la population3.

Avec l’arrêt annoncé des motorisations thermiques à l’horizon 2035, la question du choix technologique pour la mobilité de demain ne peut être repoussée4. À ce jour, le véhicule électrique est de loin l’alternative la plus mature au véhicule thermique. Il convient désormais de travailler à rendre ce choix pertinent pour rendre notre mobilité plus durable et accessible à tous.

Dans un véhicule électrique, la batterie est l’élément qui requiert la plus grande attention du point de vue de l’impact environnemental. De nombreuses études analysant le cycle de vie du véhicule électrique montrent l’influence sur l’impact environnemental que peuvent avoir des facteurs tels que5 :

• la taille de la batterie,
• sa durée de vie,
• l’origine de l’énergie (nucléaire, issue de centrale à charbon, renouvelable) utilisée pour la produire et la recharger.

Pour décarboner la mobilité individuelle, il serait notamment judicieux de promouvoir l’utilisation d’énergies faiblement carbonées, de privilégier des véhicules à autonomie réduite et d’adapter leur usage afin de prolonger au maximum leur durée de vie5. Les pouvoirs publics comme les individus ont donc un rôle à jouer dans cette quête vers une mobilité soutenable.

quelques piles usagées posées sur une table

Batteries au lithium usagées au laboratoire ECO7 / ©Université Gustave Eiffel – Sophie Jeannin

L’économie circulaire comme solution pour une mobilité durable pour tous

D’après l’agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME)6, l’économie circulaire est un système économique qui vise à :

• augmenter l’efficacité d’utilisation des ressources,
• diminuer l’impact sur l’environnement,
• développer le bien-être des individus.

Dans le secteur automobile, la gestion de la fin des véhicules joue un rôle central pour augmenter l’efficacité d’utilisation des ressources tout en réduisant le coût de ces véhicules et en créant de l’emploi localement. Un véhicule est considéré en « fin de vie » lorsqu’il n’a plus les performances suffisantes pour répondre aux besoins des automobilistes. Lorsque ce véhicule est électrique, le vieillissement de la batterie peut être à l’origine d’une dégradation de l’autonomie qui n’est plus acceptable.

Dans un rapport de 2020, l’ADEME indique que 549 véhicules électriques ont atteint la « fin de vie » au cours de l’année 2018, ce qui représente 0,0005 % des véhicules en fin de vie sur cette même année7. Ces faibles volumes sont un frein pour l’atteinte d’un équilibre économique par les recycleurs8. Dans l’attente de volumes plus importants et au regard des limites techniques inhérentes au recyclage, les différents acteurs du marché du véhicule électrique imaginent des alternatives à la stratégie classique de gestion de la fin de vie : le tout-recyclage9,10.

Le réemploi (ou seconde vie), une solution à développer

D’un point de vue environnemental, le réemploi est à privilégier par rapport au recyclage puisque cette stratégie de gestion de la fin de vie permet de prolonger la durée de vie des produits et donc d’augmenter l’efficacité d’utilisation des ressources11. Juridiquement, le réemploi est défini comme l’opération par laquelle un objet qui n’est pas un déchet peut être utilisé à nouveau pour sa fonction initiale. Concrètement, le réemploi consiste à donner une seconde vie aux objets12.

Cette stratégie a également un intérêt économique. D’abord, elle répond à un enjeu de souveraineté économique en permettant d’économiser des ressources minières critiques importées (lithium, cobalt, nickel, etc.). Ensuite, les revenus générés par la vente des batteries en fin de vie peuvent permettre aux constructeurs automobiles de réduire le prix de vente de leurs véhicules. Le réemploi permet donc de faciliter l’accès à la mobilité électrique au plus grand nombre. Finalement, cette stratégie peut se déployer au niveau local ce qui permet d’assurer la création d’emplois non délocalisables.

Si cette pratique est populaire pour les vêtements et les objets du quotidien, le réemploi en est encore à ses prémices pour les batteries13. Les premières centaines de batteries disponibles pour une seconde vie sont exploitées dans différents projets pilotes impliquant des acteurs industriels et académiques14. Ces projets visent à évaluer l’intérêt économique et la faisabilité technique de la réutilisation de batteries lithium-ion usagées.

Les premières conclusions des projets pilotes montrent que l’usage en seconde vie et le degré de collaboration des entreprises impliquées dans le projet impactent significativement l’intérêt économique de ce marché14,15. Les applications stationnaires de stockage d’énergie ont été largement privilégiées dans ces projets. Néanmoins, quelques projets à plus petite échelle ont également testé l’utilisation de batteries de seconde vie dans des applications mobiles comme des bateaux électriques ou des robots chargeurs de véhicules électriques16, 17. Les résultats de ces projets pilotes semblent avoir permis de lever les incertitudes économiques sur la réutilisation des batteries puisque de grands groupes comme Daimler ou Renault ont annoncé la mise en place d’usines dédiées à la seconde vie18.

Intérieur d'une batterie

Batterie de seconde vie issue d’un véhicule électrique testée au laboratoire Ampère / ©Université Gustave Eiffel – Sophie Jeannin

Les défis techniques liés au réemploi des batteries

Le réemploi des batteries soulève également des interrogations du point de vue de la faisabilité technique. Trois verrous scientifiques restent encore à lever pour faciliter le déploiement des batteries de seconde vie :

1. Estimation rapide de l’état de santé

L’estimation rapide de l’état de santé de la batterie est un prérequis pour l’usage en seconde vie. Sur une batterie neuve, l’état de santé n’a pas besoin d’être évalué à la réception. Tandis que sur une batterie qui a été sollicitée dans une première application et que l’on souhaite réutiliser, l’état de santé est méconnu. Afin de préserver l’intérêt économique de cette batterie de seconde vie, la méthode de caractérisation doit être la plus rapide possible et nécessiter le moins de moyens humains et expérimentaux possibles19.

2. Prédiction de la durée de vie restante

L’évaluation de la durée de vie restante permet d’anticiper la défaillance des batteries surveillées et d’affiner les modèles économiques d’assurance, par exemple. Cette information est capitale pour évaluer l’intérêt économique sur le long terme de la batterie de seconde vie par rapport à la neuve.

3. Gestion des hétérogénéités de vieillissement

Étant donné les coûts prohibitifs du démontage et du réassemblage, les batteries de seconde vie sont généralement réutilisées sans modifications majeures de leurs structures. Or, les éléments vieillis constituant une batterie peuvent être particulièrement hétérogènes en terme d’état de santé.
Ces écarts peuvent contraindre l’utilisateur à limiter la sollicitation en fonction des caractéristiques des éléments les moins performants. Pour faciliter l’usage de batteries contenant des éléments hétérogènes, l’équilibrage est communément utilisé.
Cette solution vise à homogénéiser l’état de charge des différents éléments, pour permettre leurs utilisations sur l’ensemble de la plage de fonctionnement20. La mise en place d’une stratégie d’équilibrage permet dans une certaine mesure d’éviter le processus long et coûteux de caractérisation et tri des cellules.

Conclusion

Notre mobilité ne deviendra pas durable par le simple fait d’être électrique. Les principes de l’économie circulaire peuvent aider à atteindre cet idéal, néanmoins un certain nombre de freins économiques et techniques restent encore à lever. Les travaux de recherche en cours visant à réduire son impact environnemental devraient permettre de tendre vers une mobilité plus soutenable.
Toutefois, face à l’urgence climatique des solutions plus immédiates pourraient être mises en place. Le remplissage des véhicules, le report modal vers des mobilités douces, la réduction de la masse des véhicules ou la réduction du besoin de transport sont sans doute des leviers tout aussi pertinents que l’électrification des véhicules21.

Marwan Hassini, doctorant au Laboratoire Ampère, Université de Lyon et Licit-Eco7, Université Gustave Eiffel, campus de Bron – Janvier 2022

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Notes

[1] Fournir des transports sûrs, efficaces et respectueux de l’environnement, site de la Commission européenne

[2] Panorama de l’offre de véhicules : comparer l’impact carbone systémique des technologies de mobilité, The Shift Project

[3] Carlos Tavares : avec la voiture électrique, « la brutalité du changement crée un risque social », Les Echos, 18/01/2022

[4] Delivering the European Green Deal, site de la Commission européenne

[5] Sensitivity Analysis in the Life-Cycle Assessment of Electric vs. Combustion Engine Cars under Approximate Real-World Conditions, MDPI

[6] Économie circulaire, ADEME

[7] Rapport annuel de l’Observatoire des véhicules hors d’usage – Données 2018, ADEME

[8] Webinaire sur les impacts environnementaux des batteries, acc, 13/04/2021

[9] Batteries : objets incontournables de la transition énergétique, mais à utiliser avec modération, Carbone 4, 20/04/2021

[10] Quelles sont les limites du recyclage ?, ecoconso, 24/11/2020

[11] L’économie circulaire, Ministère de la transition écologique

[12] Réemploi, récup, réutilisation… Pourquoi ?, Réseau national des ressourceries

[13] Panorama de la deuxième vie des produits en France. Réemploi et réutilisation – Actualisation 2017, ADEME

[14] Seconde vie des batteries Li-ion, INERIS, 1er/12/2020

[15] Batteries de 2de vie, Global Sustainable Electricity Partnership

[16] Le Black Swan, premier bateau à passagers équipé de batteries de seconde vie et 100% électrique à Paris, Renault Group, 5/11/2019

[17] Rechargez vos véhicules et préservez votre réseau, Mob Energy

[18] Re-Factory : le site de Flins entre dans le cercle de l’économie circulaire, Renault Group

[19] Fast Electrical Characterizations of High-Energy Second Life Lithium-Ion Batteries for Embedded and Stationary Applications, MDPI

[20] L’équilibrage des batteries, Campus Auto’mobilités – vidéo

[21] [Dossier Mobilités] #2 – Les 5 leviers à mobiliser pour réussir la décarbonation des transports, Construction 21, 10/03/2021

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Recycler les eaux usées de blanchisseries : le projet Life RECYCLO | Un dossier Pop’Sciences – épisode 1

RRecycler les eaux usées de blanchisseries : le projet Life RECYCLO | Un dossier Pop’Sciences – épisode 1

Alors que le recyclage des eaux usées est encore peu présent en Europe et en France, la start-up lyonnaise TreeWater lance un projet de recyclage des eaux usées à destination des blanchisseries. Partenaire du projet, Pop’Sciences vous explique.

42 millions de m3 par an, c’est la quantité d’eau utilisée dans le secteur de la blanchisserie en Europe. Un chiffre non-négligeable, d’autant plus dans un contexte de réchauffement climatique où cette ressource va être amenée à être réduite drastiquement. C’est pour tenter de répondre à ce problème que le projet Life RECYCLO a vu le jour. Lancé en septembre 2021 par la société TreeWater, il fait partie du programme LIFE de la Commission européenne, qui finance les initiatives dans les domaines de l’environnement et du climat. Il a pour objectif de mettre en place un système de traitement des eaux usées de blanchisseries pour les recycler et pouvoir ensuite les réutiliser.

Selon la Commission européenne, les pénuries d’eau vont être amenées à augmenter de 50 % en Europe d’ici 2030. En France, nous en consommons actuellement 148 litres par jour et par personne. Une fois utilisées, les eaux sont traitées puis rejetées dans le milieu naturel. Mais elles ne sont que très rarement recyclées. Dans le monde, la réutilisation des eaux usées est très hétérogène selon les pays. Ce sont généralement les états pour lesquels cette ressource est limitée qui utilisent davantage des procédés de recyclage. Mexico réemploie, par exemple, près de 100 % de ses eaux usées pour l’irrigation. En Israël, le taux de réutilisation atteint 80 %. Mais ces exemples ne sont pas majoritaires. En Europe, alors que l’Espagne et l’Italie réutilisent respectivement 8 et 14 % de leurs eaux, la France n’en réemploie que moins de 1 %. En France, comme dans le monde, le principal usage de ce recyclage est l’irrigation agricole.

Recycler les eaux de blanchisseries

On dénombre environ 11 000 blanchisseries en Europe. Leurs eaux usées finissent le plus généralement dans les réseaux d’assainissement publics et ne sont que très peu réutilisées. Le lavage du linge conduit à l’émission de micropolluants tels que les phtalates (DEHP, DEP…), les phénols, les métaux lourds, les solvants ou les surfactants. Et les stations d’épuration ne sont très souvent pas adaptées au traitement de ces molécules particulières, qui terminent alors leur trajet dans notre environnement. Or, même à faible concentration, ces polluants affectent directement le milieu aquatique, les écosystèmes et donc notre santé. Plusieurs de ces substances sont ainsi des perturbateurs endocriniens, cancérogènes et mutagènes.

Station d’épuration © Shutterstock

Le projet Life RECYCLO propose de traiter les micropolluants présents dans les eaux usées de blanchisserie afin de permettre leur réutilisation dans le processus de lavage du linge. Le procédé RECYCLO est un système d’oxydation avancée, qui associe le peroxyde d’hydrogène et les rayons ultraviolets. Ces derniers vont transformer le peroxyde d’hydrogène en radicaux hydroxyles : ce sont alors eux qui vont détruire les polluants. Les rayons UV désinfectent également l’eau en parallèle. Ce procédé a pour objectif de réduire la consommation d’eau potable des blanchisseries de 50 à 80 %, mais également d’éliminer 90 % des polluants rejetés par le lavage du linge. D’autres procédés de recyclage existent et sont développés en France et dans le monde. Celui de TreeWater présente notamment les avantages de ne produire que peu de résidus de traitement et de dégrader directement les polluants organiques, contrairement à d’autres technologies qui ne font que les enlever.

Des tests, des analyses et une enquête sociologique

Après une première expérimentation réussie dans une blanchisserie du Gard, la Blanchisserie Saint-Jean, ce système breveté poursuit son développement. Le but de ce projet est alors d’achever son industrialisation et de tester sa reproductibilité. Il sera ainsi mis en place dans deux autres blanchisseries : la Fundacio Mas Xirgu en Espagne et Klin SARL au Luxembourg. Le système de la Blanchisserie Saint-Jean sera, quant à lui, transformé en laboratoire in-situ pour préparer le procédé aux nouvelles pollutions émergentes, comme les micro et les nanoplastiques. TreeWater, issue du laboratoire DEEP de l’INSA Lyon, et le Catalan Institute for Water Research de Gérone vont alors réaliser des analyses pour étudier l’efficacité du procédé.

En parallèle de ces essais techniques, une enquête sociologique sera également menée auprès de blanchisseries et de leur clientèle pour évaluer leur perception de la réutilisation des eaux usées dans ce contexte. Cette enquête est alors conduite par Pop’Sciences, qui s’occupe également de la communication de ce projet, à l’interface entre sciences et société.

Le premier prototype sera mis en place à la fin de l’été 2022. Les deux autres prototypes seront installés au début de l’année 2023. Ils seront, ensuite, suivis et étudiés de très près. Les résultats de l’enquête sont, eux, prévus pour l’automne 2022. Un projet à suivre jusqu’en 2024 !

Pour suivre toute l’actualité du projet :

Site de Life RECYCLO

Vous souhaitez savoir comment fonctionne une machine à recycler l’eau, alors découvrez l’épisode 2 du dossier RECYCLO de Pop’Sciences.

Des ressources et actualisations suivront cet article pour compléter ce dossier tout au long de l’année…

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Masques de protection et recyclage : compatibles ?

MMasques de protection et recyclage : compatibles ?

Aujourd’hui sur nos nez et demain dans la nature.

Été 2070, sur la plage. Échoué sur le sable : le masque de protection que nous avions jadis porté post-confinement pour aller faire les courses ou nous rendre au bureau. Tel un vieil ami oublié mais sur lequel nous nous étions reposés, il n’a pas changé. Peut-être légèrement noirci par l’air pollué, il affiche des fibres pourtant encore intactes.

Jean-François Gérard / ©Insa Lyon

D’une durée de vie très courte, le masque de protection jetable est une source de déchets considérable. ‘Mal jeté’ ou même parfois abandonné en pleine rue comme un mégot de cigarette, le masque qui nous protège aujourd’hui pourrait nous nuire demain. Est-il possible de le recycler ? Faut-il envisager la conception de masques biodégradables ?

Jean-François Gérard, chercheur au laboratoire Ingénierie des Matériaux Polymères (IMP) et professeur au département Sciences et Génie des Matériaux, fait le point.

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Masques de protection : la piste prometteuse du recyclage

MMasques de protection : la piste prometteuse du recyclage

Aujourd’hui, les masques chirurgicaux et FFP2 doivent être jetés après quelques heures d’utilisation… Des scientifiques, des médecins et des industriels se sont donc réunis pour explorer les pistes permettant de les réutiliser sans risque.

À Lyon, par exemple, Olivier Terrier, chercheur CNRS au Centre international de recherche en infectiologie, vient de réussir à démontrer que la chaleur sèche à 70 °C détruit très efficacement une charge virale calibrée déposée sur des masques chirurgicaux et FFP2.

Entretien avec le professeur Philippe Cinquin qui nous dresse l’inventaire des méthodes expérimentées par ce consortium, à retrouver sur :

CNRS Le journal