Comment la montagne de plastique dans le secteur de la santé pourrait être recyclée

Les articles médicaux jetables - des gants aux poches de sang en passant par les appareils chirurgicaux - génèrent aujourd'hui d'énormes quantités de déchets. Dans le meilleur des cas, ces déchets sont incinérés, mais dans de nombreux pays, ils finissent dans des décharges et peuvent également se retrouver dans l'environnement. La pandémie de COVID a contribué à une augmentation en avalanche de l'utilisation d'articles à usage unique. On estime qu'en 2022, les masques faciaux usagés pèseront à eux seuls quelque 2 641 tonnes par jour dans le monde, ce qui représente une énorme montagne de plastique.

Le recyclage thermochimique comme solution

Dans le débat autour de l'économie circulaire, les déchets médicaux sont souvent négligés. Les articles médicaux à usage unique sont généralement composés de différents plastiques qui ne peuvent pas être recyclés avec la technologie actuelle. De plus, une fois utilisés, ces articles sont considérés comme contaminés et doivent donc être manipulés de manière à éviter le risque de propagation d'infections potentielles. Il n'est pas non plus possible d'utiliser du plastique recyclé dans la fabrication d'articles à usage unique destinés aux soins de santé, car les exigences de pureté et de qualité des matériaux à usage médical sont très élevées.

Tous ces problèmes peuvent être résolus grâce à la nouvelle méthode développée par les chercheurs de Chalmers. Cette technologie s'appelle "recyclage thermochimique" et se base sur un procédé appelé "steamcracking". Elle consiste à décomposer les déchets en les mélangeant avec du sable à des températures pouvant atteindre 800 degrés Celsius. Les molécules de plastique sont ensuite brisées et transformées en un gaz qui contient des éléments constitutifs d'un nouveau plastique. "On peut comparer cela à un marteau thermique qui brise les molécules et détruit en même temps les bactéries et autres micro-organismes", explique Martin Seemann, professeur associé à la Chalmers Division of Energy Technology. "Ce qui reste, ce sont différents types de composés de carbone et d'hydrocarbures. Ceux-ci peuvent ensuite être séparés et utilisés dans l'industrie pétrochimique pour remplacer les substances fossiles actuellement utilisées dans la production".

Un grand potentiel d'économie de produits chimiques précieux

Afin de tester la technologie dans la pratique, les chercheurs ont mené deux projets différents en parallèle dans une installation d'essai chez Chalmers Power Central. Dans le premier projet, quelques types de produits différents, comme des masques faciaux et des gants en plastique, ont été soumis au processus. Dans le second projet, ils ont créé un mélange représentant la composition moyenne des déchets hospitaliers provenant des hôpitaux de la région. Le mélange contenait une dizaine de matériaux plastiques différents ainsi que de la cellulose.

Les résultats des deux projets ont tous été positifs, ce qui montre le grand potentiel de cette technologie. L'un des projets était dirigé par Judith González-Arias, qui travaille désormais à l'université de Séville en Espagne. "Ce qui rend cette technologie si excitante, c'est sa capacité à gérer les problèmes environnementaux que nous associons aux produits médicaux à usage unique. Le recyclage thermochimique ne s'attaque pas seulement au problème du non-recyclage actuel des déchets médicaux, il permet également de récupérer de précieux atomes de carbone. Cela s'inscrit pleinement dans les principes de l'économie circulaire et offre une solution durable au problème urgent de l'élimination des déchets médicaux", explique Judith González-Arias.

La seule option pour les produits aux exigences strictes

De nombreux fabricants de matériaux destinés au secteur de la santé sont aujourd'hui très intéressés par la création d'un modèle de recyclage en boucle fermée et de réutilisation des produits. Cependant, les matériaux destinés à être utilisés dans des articles stériles dans le secteur de la santé ont des exigences strictes en termes de pureté et de qualité, qui ne peuvent en principe pas être satisfaites par le tri et le recyclage mécanique des plastiques. Le recyclage thermochimique permettrait toutefois d'y parvenir.

"C'est vraiment le seul moyen de réintroduire ce type de déchets dans le cycle", explique Martin Seemann. "C'est tellement élégant que l'industrie chimique peut transformer le matériau, après l'avoir décomposé jusqu'au niveau moléculaire, en un nouveau matériau". Et il voit encore un autre potentiel : "Les mêmes exigences strictes de pureté et de qualité s'appliquent en fait aussi aux emballages alimentaires. C'est pourquoi la majeure partie du plastique collecté dans les emballages est aujourd'hui incinérée ou recyclée en articles pour lesquels une qualité inférieure est autorisée".

Les deux projets s'appuient sur les recherches antérieures de Chalmers, qui ont montré comment les déchets plastiques mélangés peuvent être transformés en matière première pour de nouveaux produits plastiques de la plus haute qualité possible.

La technologie fonctionne, mais d'autres facteurs entrent en jeu

Pour diffuser la méthode, de nouveaux flux de matériaux et des modèles d'entreprise fonctionnels doivent être développés en collaboration entre les secteurs de la santé et du recyclage. Il sera peut-être également nécessaire de modifier les lois et les réglementations à différents niveaux pour que le recyclage thermochimique s'impose dans la société. "Certaines décisions politiques permettraient d'augmenter la valeur des déchets plastiques en tant que matière première pour l'industrie et d'accroître les chances de créer des modèles commerciaux circulaires fonctionnels autour de ce type de recyclage. Par exemple, une obligation de capturer le dioxyde de carbone lors de l'incinération des plastiques inciterait à investir plutôt dans des technologies alternatives plus efficaces sur le plan énergétique, comme la nôtre", explique Martin Seemann.

Dans de nombreux pays, les conditions techniques sont réunies pour le recyclage des déchets médicaux et d'autres déchets plastiques mixtes par vapocraquage. Cependant, les réglementations et les conditions structurelles varient, ce qui détermine la manière dont les acteurs de la gestion des déchets, de l'industrie chimique et de la fabrication de produits doivent collaborer pour créer des chaînes de valeur fonctionnelles dans différents endroits du monde.

Source : Université de technologie de Chalmers, Göteborg, Suède