Je suis souvent interrogé sur ce que recouvre concrètement le recyclage chimique et comment, en pratique, il parvient à transformer des déchets plastiques en matières premières dignes de l’industrie. Plutôt que d’en rester à la théorie, je préfère détailler les processus, les étapes opérationnelles et les verrous auxquels j’ai été confronté en observant le terrain. Voici un panorama clair et pratique des technologies aujourd’hui déployées — avec des exemples d’acteurs — pour donner une seconde vie chimique aux plastiques.
Pourquoi le recyclage chimique plutôt que mécanique ?
Le recyclage mécanique (tri, lavage, broyage, extrusion) est efficace pour des plastiques propres et homogènes, comme certaines bouteilles PET ou des films PE bien séparés. Mais il atteint vite ses limites : perte de qualité après plusieurs cycles, sensibilité aux contaminants et des lots qui ne respectent pas les spécifications requises pour des applications exigeantes. Le recyclage chimique intervient précisément là où le recyclage mécanique échoue : il déconstruit la matière plastique en molécules (monomères, huiles, gaz), permettant de retrouver des matières premières de qualité même à partir de déchets mélangés ou contaminés.
Principaux procédés et ce qu’ils produisent
Voici les principales familles de procédés que j’observe aujourd’hui en industrie :
Pyrolyse — chauffage en absence d’oxygène pour produire une huile pyrolytique (pyro-oil) et un gaz synthétique (syngas). Cette huile peut être raffinée pour redevenir des fractions ressemblant au naphta utilisable en pétrochimie.Gazéification — conversion en syngas (CO + H2) à très haute température, qui peut ensuite être transformé en produits chimiques ou en carburants via des procédés Fischer-Tropsch ou autres synthèses catalytiques.Dépolymérisation (ou solvolyse) — réactions chimiques spécifiques à certains polymères pour obtenir leurs monomères : glycolyse et méthanolyse pour le PET (retour au bisphénol A ou au terephtalate), hydrolyse pour certains polyesters, ou pyrolyse catalytique pour polyoléfines.Solvants/Extraction — utilisation de solvants sélectifs pour dissoudre et séparer les polymères (procédés dits de solvent-based purification) puis récupération par précipitation, offrant des granulés de qualité quasi vierge.Hydrocraquage et catalyse — utilisation d’hydrogène et de catalyseurs pour convertir les huiles issues de pyrolyse en molécules plus légères, stabilisées et adaptées à la pétrochimie.Étapes opérationnelles clés : du gisement à la matière première
Sur le terrain, la chaîne suit généralement ces étapes :
Collecte et tri : séparation mécanique (optique, densimétrie) pour retirer les métaux, le verre, et limiter les fractions inertes. Un tri fin améliore le rendement du procédé chimique.Prétraitement : broyage et lavage pour réduire la contamination (sédiments, résidus alimentaires). Certains procédés acceptent des flux plus sales, mais le coût énergétique augmente.Conditionnement : ajustement granulométrique et parfois séchage avant l’introduction en réacteur.Conversion chimique : pyrolyse, méthanolyse, etc., selon le procédé choisi.Purification et upgrading : distillation, traitement catalytique, hydrotraitement — indispensables pour obtenir des monomères ou des fractions pétrochimiques conformes aux spécifications industrielles.Intégration en aval : les molécules résultantes servent de feedstock à la pétrochimie, à la production de nouveaux polymères (rPET, rPES), ou de carburants.Comparatif synthétique des procédés
| Procédé | Température | Principaux outputs | Exemples d'acteurs |
| Pyrolyse | 400–700°C | Huile pyrolytique, char, gaz | Plastic Energy, Agilyx |
| Gazéification | >800°C | Syngas (CO+H2) | Brightmark, Enerkem (variante thermochimique) |
| Méthanolyse / Glycolyse | 150–300°C (pression) | Monomères (ex : DMT, EG pour PET) | BASF ChemCycling, Loop Industries |
| Solvants (purification) | 80–200°C | Granulés de polymère purifiés | APK, Cadel Deinking (pour papiers/plastiques) |
Exemples concrets de filières
J’aime citer des cas réels pour rendre tout cela tangible :
Plastic Energy transforme des déchets plastiques mixtes en TACOIL (huile pyrolytique) qu’elle revend ensuite aux raffineries qui l’upgradent. Cette huile permet de diminuer la part de matière fossile dans des nouvelles résines.Agilyx a développé la pyrolyse et la dépolymérisation pour convertir les polystyrènes et certains plastiques en huiles et monomères utilisables par la pétrochimie.BASF et d’autres acteurs avec des projets comme ChemCycling intègrent des huiles recyclées comme feedstock dans leurs crackers, traçant la matière via des systèmes de mass balance plutôt qu’en ségrégation physique.Avantages, limites et défis techniques
En observant ces filières, voici ce que je retiens :
Avantages : permet de valoriser des fractions non recyclables mécaniquement, récupère des matières de qualité proche du vierge, réduit la dépendance aux ressources fossiles.Limites : forte intensité énergétique pour certains procédés (gazéification), investissement CAPEX élevé, besoin d’une chaîne logistique robuste pour assurer un flux constant et homogène.Verrous : contamination (PVC, métaux) qui peut corrompre catalyseurs ou produire des halogénures ; réglementation et traçabilité (ex. déclaration d’origine circulaire) encore en maturation ; compétitivité face aux prix du pétrole.Aspects environnementaux et économiques
Sur le plan climatique, le bilan dépend étroitement du procédé et de l’éventuelle substitution de matières fossiles. Par exemple, l’hydrocraquage des huiles pyrolytiques peut être émetteur si l’hydrogène utilisé est d’origine fossile ; en revanche, l’utilisation d’hydrogène bas-carbone améliore nettement le CO2 évité. Économiquement, la viabilité repose sur :
la qualité et le coût du feedstock (plus le flux est stable et abondant, plus le coût diminue) ;les subventions, taxes ou obligations réglementaires (ex : taux minimal de matière recyclée dans les emballages) ;la capacité d’intégration en aval (raffineries/pétrochimie partenaires).Applications industrielles et perspectives
Les matières issues du recyclage chimique trouvent aujourd’hui des applications dans :
la fabrication de nouveaux polymères pour l’emballage (rPET de qualité alimentaire via méthanolyse ou glycolyse correctement purifiée),la production de carburants ou de lubrifiants (après upgradings),l’industrie automobile et la construction quand la stabilité et les propriétés mécaniques sont nécessaires.Je vois également un avenir prometteur dans l’hybridation des technologies : combiner tri avancé, recyclage mécanique pour les fractions propres, et recyclage chimique pour les restes. Cette approche systèmique maximise le taux de valorisation tout en limitant les coûts.
Ce que j’observe en pratique aujourd’hui
Sur le terrain, le succès de ces projets tient souvent à la coopération entre collecteurs, trieurs, entreprises technologiques et pétrochimistes. Les industriels qui réussissent sont ceux qui maîtrisent la chaîne complète — de la collecte à l’upgrading — ou qui s’engagent dans des partenariats solides. Enfin, la transparence (traçabilité des flux) et l’éco-conception des produits restent des leviers incontournables : réduire la complexité des plastiques en amont facilite grandement leur recyclage en aval.
Si vous avez des questions sur un procédé précis ou souhaitez que j’explique un cas d’entreprise en particulier (ex : fonctionnement détaillé d’Agilyx, Plastic Energy ou Loop Industries), dites-le : je me ferai un plaisir d’approfondir et d’apporter des schémas ou exemples opérationnels.
