00:00 Chaussures, emballages, batteries,
00:05 de nombreux objets du quotidien sont très difficiles
00:08 et parfois impossibles à recycler.
00:10 Mais plus pour longtemps.
00:12 A l'ICMCB de Bordeaux, sous la direction de Cyril Lemonnier du CNRS,
00:16 les chercheurs développent des solutions qui pourraient révolutionner le recyclage.
00:20 Pour cela, ils se servent de fluides dits « supercritiques »,
00:24 des fluides bien connus, comme le CO2 ou l'eau,
00:27 placés dans des conditions inhabituelles de température et de pression.
00:31 Dans ces conditions, ils acquièrent des propriétés étonnantes.
00:35 « Donc voilà une chaussure en fin de vie, une chaussure usagée en fin de vie,
00:38 et on va la placer dans cette autoclave avec du CO2 supercritique. »
00:42 L'autoclave, hermétiquement fermée, permet de contrôler les conditions de l'expérience.
00:53 On injecte du CO2 supercritique à une température de plus de 31°C
00:57 et une pression supérieure à 74 bar.
01:00 Et après une dizaine de minutes de ce traitement...
01:03 « Donc voilà les différents éléments de la chaussure qui ont été séparés après traitement.
01:11 Donc on voit notamment que les semelles se sont très bien délaminées
01:15 et qu'on a la tige de l'autre côté, puisque là on va avoir des matières plutôt plastiques
01:20 qui se recyclent très facilement les unes indépendamment des autres.
01:24 Et ici, majoritairement du polyester, qu'on connaît très bien
01:26 parce que c'est le même plastique que les bouteilles. »
01:29 Derrière ce qui a tous les aspects d'un tour de magie,
01:32 il y a une explication physique liée aux propriétés particulières des fluides supercritiques.
01:37 Pour mieux comprendre, prenons l'exemple du CO2.
01:40 « C'est bon, tu peux y aller ? »
01:42 Ici, du CO2 est injecté dans un tube.
01:48 Comme il est sous pression, il se trouve à l'état liquide.
01:52 Puis il est chauffé. Il disparaît peu à peu à l'œil.
01:58 Pourtant, il n'est pas à l'état gazeux. Ce CO2 est maintenant supercritique.
02:04 « Les molécules, dans des conditions supercritiques, elles sont schizophréniques.
02:08 Elles se disent « est-ce que je suis liquide ou est-ce que je suis gaz ? »
02:13 Et donc dans les conditions supercritiques, on va avoir ces propriétés intermédiaires
02:17 entre les propriétés du liquide et du gaz.
02:19 Donc le gaz, il va pouvoir aller partout, dans tous les volumes qui lui sont offerts.
02:23 D'un autre côté, le liquide, il va avoir la propriété de solubiliser des molécules. »
02:28 Ce CO2 supercritique est déjà utilisé pour fabriquer un produit bien connu,
02:33 le café décaféiné.
02:35 Il a ainsi remplacé des solvants chimiques permettant de produire un café plus sain.
02:40 « Le CO2 doit pénétrer à l'intérieur des grains de café,
02:44 mais également être en mesure de solubiliser la caféine
02:47 pour pouvoir l'amener à l'extérieur des grains de café et produire le café décaféiné. »
02:53 C'est aussi ce qui se passe dans le cas de la chaussure.
02:57 Le CO2 supercritique arrive à la fois à pénétrer entre les couches de matériaux
03:01 et à dissoudre la colle de la chaussure qui peut alors être extraite.
03:05 Les applications des fluides supercritiques dans le domaine du recyclage sont innombrables
03:10 et concernent notamment les secteurs de l'emballage et de la mode,
03:13 dont les deux plus gros producteurs mondiaux de déchets plastiques.
03:17 Avec l'explosion de la demande en véhicules électriques,
03:21 un autre enjeu de taille est celui du recyclage des batteries.
03:25 « Ce type de batterie, c'est le type de batterie qu'on peut retrouver dans des voitures électriques.
03:29 Il faut penser qu'il y en a des centaines, voire des milliers dans ce qu'on appelle des packs batterie.
03:33 À l'intérieur de ces batteries, on retrouve des électrodes
03:36 qui sont notamment composées d'éléments comme le nickel, le cobalt ou le lithium,
03:40 qui sont des éléments avec une très forte valeur marchande et qu'on essaie de récupérer, de recycler.
03:44 On part de ce type d'électrodes et là, Niel est en train de les découper en petits morceaux.
03:49 À l'échelle de laboratoire, on travaille sur des petites quantités pour pouvoir faire plusieurs tests
03:53 et définir les meilleures conditions pour récupérer tous ces éléments. »
03:56 L'enjeu de cette expérience ? Trouver les conditions de température et de pression optimales
04:03 qui permettront de séparer au mieux les métaux rares de l'électrode positive
04:07 et la feuille d'aluminium sur laquelle ils sont collés.
04:34 « C'est vraiment super. Il faut vraiment publier. Très très vite. »
04:40 « Il y a un enjeu qui est énorme.
04:56 Si on prend l'exemple des véhicules électriques ou de façon plus générale, de la mobilité,
05:01 on est en train de développer en France ce qu'on appelle des gigafactories
05:05 pour être en mesure de produire des batteries sur le territoire français.
05:08 Pour produire des batteries, il faut des matières premières,
05:11 mais nous n'avons pas ces ressources sur le sol français, d'où l'importance du recyclage.
05:15 On va pouvoir apporter des ressources dans ces gigafactories
05:20 grâce au recyclage des batteries en fin de vie aujourd'hui. »
05:23 Ce qui était jusqu'alors des déchets, pourrait donc devenir des ressources
05:28 et réduire nos besoins en extraction de matières premières.
05:31 C'est le principe de l'économie circulaire,
05:33 qui pourrait s'appliquer bientôt à une autre famille de matériaux, les composites.
05:37 Pour les recycler, c'est un autre fluide, l'eau supercritique, qui est utilisé.
05:44 « Prenez les dernières générations d'avions et de pales d'éoliennes.
05:48 Elles sont constituées de matériaux dits composites,
05:51 fibres de carbone noyées dans une matrice polymère.
05:54 Et ces matrices polymères sont difficilement recyclables.
05:57 L'eau supercritique va permettre de solubiliser la résine,
06:01 de l'extraire et de récupérer des fibres de carbone qui sont propres
06:05 et qui peuvent être réutilisées dans un nouveau matériau composite. »
06:09 Recycler, c'est bien. Utiliser des matériaux plus simples, ce serait mieux.
06:15 Mais quand des assemblages de matières complexes demeurent nécessaires,
06:19 les fluides supercritiques offrent une belle perspective.
06:24 Dernière étape à franchir pour cela, le passage du labo à l'échelle industrielle,
06:28 qui devrait avoir lieu dans les cinq prochaines années.
06:31 Pour aller encore plus loin, un grand programme de recherche
06:35 sur le recyclage, piloté par le CNRS, vient d'être lancé.
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06:58 Merci à tous !
