Les derniers pneus du site lotois près de Souillac (il y en a encore plus de 3 millions) doivent être enlevés d’ici à la fin 2016. Photo Sud Ouest / Thierry David

La France s'efforce actuellement d'évacuer la plus grande décharge de pneus du pays, haute de 12 mètres, dans le Lot, près de Souillac. Les vieux pneus, ça pollue, ça encombre et on peine à tous les recycler. Pourtant, recycler de vieux pneus en pétrole de qualité, semble possible. En Sarre, dans l'ouest de l’Allemagne, une jeune entreprise franco-allemande s’en déclare capable, grâce à un procédé par pyrolyse.

Mais l'industrie du pneumatique et le leader mondial, Michelin, méfiants, mènent par ailleurs leurs propres recherches. On comprend Bibendum : parvenir à maîtriser le recyclage du pneu, pour l'un des leaders mondiaux du secteur, représente en effet un énorme business à la clé.

Comment ça marche ?

Après trois ans de travaux et dix millions d’euros d’investissements, Pyrum Innovations, basée en Allemagne, à Dillingen, près de la frontière française, peaufine les derniers réglages de sa première unité industrielle, un silo en métal de 25 mètres de haut. Son principe: dans un milieu inertisé pour éviter leur combustion, des granulats de pneus usagers sont chauffés à près de 700°C dans un réacteur vertical, aux faux airs de capsule Soyouz, truffé de sondes de contrôle et contenant quelque 300 chicane.

Le pétrole se forme dans la partie de condensation des molécules. Selon Pyrum, le pétrole obtenu peut être transformé à 60% en équivalent diesel, à 30% en équivalent essence et à 10% en solvants. Avec son unité de production conçue pour transformer 5.000 tonnes de pneus par an, la société franco-allemande affirme pouvoir dégager 50% de pétrole, 38% de coke et 12% de gaz, lequel sert à alimenter l’immense groupe électrogène du site, fonctionnant ainsi en autarcie énergétique.

Grand prix du concours Lépine

Pyrum, dont le procédé a remporté le Grand Prix, ou Prix du Sénat, au concours Lépine à Paris, qui présente des inventions originales, espère pouvoir commercialiser sa technologie dans les prochains mois. Sur le papier, le marché potentiel est colossal: 17 millions de tonnes de pneus usagers sont générées chaque année dans le monde, selon l’Agence de l’Environnement et de la maîtrise de l’énergie (Ademe).

La seconde vie des pneus

Depuis plus de 20 ans, des sociétés du monde entier développent des procédés de pyrolyse pour recycler, entre autres, des pneus. Les pneus en fin de vie servent généralement de combustible alternatif dans des cimenteries ou des centrales thermiques ou, dans une moindre mesure, sont réutilisés pour des fondations de route, du mobilier urbain ou des cloisons antibruit. Autant de valorisations classiques que les fabricants de pneumatiques cherchent, eux aussi, à dépasser pour à refaire des pneus avec des anciens.

Pas convainquant ?

Pour l’heure, le modèle industriel de Pyrum n'aurait pas toutefois pas convaincu les acteur de référence dans la valorisation des pneus usagés en France. "Leurs produits sont de moins bonne qualité et n’arrivent pas à passer en termes de prix" par rapport aux matières neuves, explique à l'AFP Jean-Philippe Faure, directeur de la recherche-développement d’Aliapur, la filière de valorisation des pneus usagers. Bien qu’étant "attentifs" aux progrès de la pyrolyse, les fabricants de pneumatiques "ne veulent pas courir le risque d’utiliser un produit recyclé sur lequel ils ont encore des doutes en termes de performance", précise-t-il. 

La pyrolyse, au coeur de la recherche de Michelin sur le recyclage du pneu

Pouvoir recycler des pneus à l’identique "n’est pas suffisant, car les matériaux de demain devront avoir des propriétés bien plus intéressantes que celles d’aujourd’hui", justifie de son côté Thierry Willer, directeur de la communication scientifique et technique chez Michelin. Le groupe français s’est lancé l’an dernier dans le projet Trec, un ambitieux programme de recherche sur le recyclage du pneu de 51 millions d’euros, avec le concours de l’Ademe, du CEA et de deux autres entreprises, Proteus et SDTech. D’une durée de 8 ans, Trec développe deux voies de recyclage: la première ambitionne de traiter des particules de pneus avec des micro-organismes qui devront "dévulcaniser" le caoutchouc en éliminant le soufre. La seconde prévoit de fabriquer du caoutchouc synthétique avec du butadiène biosourcé, à partir d’un alcool généré par la fermentation d’un gaz de synthèse, obtenu à partir de pneus usagés.

Comment ? Par pyrolyse...

Cathy Lafon avec l'AFP

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"Sustain" le plus gros simulateur d'ouragans au monde, est installé à Miami. Photo AFP

"Sustain", le plus grand simulateur d’ouragan du monde qui vient d’ouvrir aux Etats-Unis, à l’université de Miami, en Floride, devrait permettre d’améliorer les capacités des météorologues à prédire l’intensité des cyclones et des tempêtes tropicales, domaine qui reste un point faible de la science.

Des ouragans de plus en plus violents

L'une des conséquences du changement climatique est l'augmentation de l'intensité des phénomènes météorologiques extrêmes, comme les ouragans. Le Sud-Est des Etats-Unis, le Golfe du Mexique, les Caraïbes et le Pacifique sont des régions particulièrement soumises aux ouragans et autres cyclones et typhons qui les frappent régulièrement. D'où l'importance pour les chercheurs de parvenir à mieux connaître les mécanismes de formation et de déplacement de ces tempêtes hors norme, qui tuent et dévastent tout sur leur passage, mais aussi la façon dont les vagues qu'elles provoquent frappent les habitations le long des côtes. Pour y parvenir, l'une des solutions consiste à utiliser des simulateurs de vents et de vagues, comme la machine qui vient d'être inaugurée à Miami.

Comment ça marche ?

"Sustain", six fois plus grande que les précédents simulateurs de vent et de vagues jamais construits,   ressemble à un gigantesque aquarium. Son coût, 62 millions de dollars (dont 47 millions pour le bâtiment qui l'abrite), est à la hauteur de sa démesure. Quand on met en marche son moteur de 1.700 chevaux, un rugissement se fait entendre et des pagaies commencent à agiter les 144.000 litres d’eau du simulateur. Des vagues de couleur bleu-vert viennent mourir doucement sur les vitres du réservoir. Ensuite elles grossissent progressivement avant de se déchaîner alors que les vents de la soufflerie atteignent la force d’un ouragan de catégorie maximale (catégorie 5), avec une vitesse maximum de 251 km/heure. Peu après, des embruns apparaissent sur les parois latérales du réservoir au cadre d’acier, qui mesure 23 mètres de long sur 6 mètres de large et près de 2 mètres de profondeur. Une maison miniature verte et blanche est alors frappée par ces énormes vagues pour simuler les dégâts subis grandeur nature par les constructions le long des côtes.

La science a du mal à prévoir l'intensité des ouragans

"Au cours des vingt dernières années nos prévisions n’ont cessé de s’améliorer, à l’exception de celles sur la puissance des cyclones", explique Brian Haus, le principal responsable scientifique de "Sustain", qui souligne que ce sera "un élément clé du nouveau simulateur". L’exemple peut-être le plus frappant de l’ouragan qui a fait mentir les meilleurs météorologues a été Wilma en 2005 (photo AFP ci-contre), qui s'est abattu sur le Mexique. L'intensité du plus puissant ouragan jamais enregistré dans l’Atlantique, qui a fait des dizaines de morts et provoqué des dizaines de milliards de dollars de dégâts, était passée de la catégorie deux à cinq en quelques heures, sans que les météorologues aient pu l'anticiper. La même année, l’ouragan Katrina avait été encore plus dévastateur en Louisiane et dans le Golfe du Mexique.

Réduire les incertitudes et améliorer la sécurité

Les chercheurs qui planchent pour trouver les moyens de mieux comprendre la physique de la puissance des cyclones, et comment notamment la chaleur accumulée dans les océans peut alimenter l’énergie des tempêtes, attendent aussi du simulateur "Sustain" qu'il les aide à comprendre comment les tempêtes endommagent les habitations et les immeubles le long des côtes. "C’est un aspect important de la recherche car la plupart des normes de construction et des modèles informatiques utilisés ne sont pas basés sur des données correspondant à ce qui se passe dans la réalité au moment d’un ouragan", souligne Brian Haus. L'objectif étant d'améliorer à terme la sécurité des habitants et celles de leurs biens immobiliers, un peu comme avec les normes parasismiques.

Miami, où travaillent de nombreux scientifiques spécialisés dans la recherche sur les tempêtes et les cyclones, abrite le Centre national des ouragans (NHC) et la division des ouragans de l’Agence américaine océanique et atmosphérique (NOAA). Les chercheurs américains travaillent en liaison avec leurs homologues cubains, très avancés en matière de prévention du risque ouragan.

Cathy Lafon avec l'AFP

 Bassin de culture de microalgues. Photo AFP

On savait déjà que les micro-algues  permettent de fabriquer des biocarburants qui ont pour intérêt de ne pas concurrencer l'industrie alimentaire. La nouveauté, c'est que, pour la première fois, elles ont été utilisées pour faire... du bitume ! Dans une étude publiée ce mois-ci dans la revue "ACS Sustainable Chemistry & Engineering", des chercheurs du CNRS de Nantes, en collaboration avec l'entreprise AlgoSource Technologies, viennent en effet d'apporter la preuve que les caractéristiques du bio-bitume né des micro-algues, sont très proches de celles du « vrai » bitume de nos routes. Une bonne nouvelle pour l'écologie et la planète.

Les infinis trésors des micro-algues

Les micro-algues seraient-elle une vraie réponse miracle aux besoins de l'humanité ? Elles sont connues depuis longtemps pour leurs applications comme colorants en cosmétique ou comme compléments alimentaires. Autre utilisation, les biocarburants. Leur raffinage pour produire des carburants verts,  une idée qui a émergé ces dernières années et qu'exploite notamment l'entreprise Fermentalg en Gironde, fait aujourd'hui des micro-algues l'une des alternatives les  plus prometteuses au pétrole.

Algoroute

Dans le cadre du programme Algoroute, financé par la région Pays de la Loire, des chercheurs de laboratoires nantais et orléanais ont produit du bio-bitume en valorisant des résidus de micro-algues, issus, par exemple, de l'extraction de protéines hydrosolubles des algues pour l'industrie cosmétique. Pour ce faire, ils ont utilisé un procédé de liquéfaction hydrothermale, de l'eau sous pression, qui transforme ces déchets de micro-algues en une phase visqueuse noire hydrophobe, le bio-bitume, dont l'aspect et les caractéristiques physiques sont très proche de ceux d'un bitume pétrolier.

Retrouvez toutes les vidéos sur la WebTv de l'Université de Nantes

Le faux jumeau du bitume

Si la composition chimique du bio-bitume est complétement différente de celle du bitume issu du pétrole, les deux matières ont en effet bien des points communs : leur couleur noire et, surtout, leurs propriétés de déformation et d'écoulement, sous l'effet d'une contrainte appliquée. Liquide au-dessus de 100°C, le bio-bitume peut enrober les agrégats minéraux. Viscoélastique de -20 °C à 60 °C, il assure la cohésion de la structure granulaire, supporte les charges et relaxe les contraintes mécaniques. Bref, des véhicules comme les automobiles, camions, autocars, motos et vélos peuvent rouler dessus. L'importance de l'innovation est de taille pour l'industrie routière, actuellement entièrement dépendante du pétrole, une matière première dont il faut impérativement économiser la ressource. Jusqu'à présent, la fabrication des bio-bitumes utilisait en effet des huiles végétales d'origine agricole qui ont pour inconvénient majeur d'entrer en compétition avec l'alimentation, ou bien issues de l'industrie papetière, mélangées à des résines pour améliorer leurs propriétés viscoélastiques.

Solution durable

La culture des micro-algues ne nécessite pas la mobilisation de terres arables. Les utiliser pour fabriquer le bitume de nos routes, est donc une solution durable pour l'avenir de la planète. Maintenant qu'on sait qu'on peut le faire, il faut évaluer la rentabilité du procédé dans la perspective d'une production à grande échelle et étudier la tenue dans le temps de ce nouveau matériau.  Ce à quoi s'attèlent dores et déjà les chercheurs, qui ne chôment pas.

Cathy Lafon

►EN SAVOIR PLUS

• Pour lire l'étude : "Subcritical Hydrothermal Liquefaction of Microalgae Residues as a Green Route to Alternative Road Binders", Mariane Audo, Maria Paraschiv, Clémence Queffélec, Isabelle Louvet, Julie Hémez, Franck Fayon, Olivier Lépine, Jack Legrand, Mohand Tazerout, Emmanuel Chailleux, Bruno Bujoli, "ACS Sustainable Chemistry & Engineering", volume 3, issue 4, p. 583–590. cliquer ICI

• Les micro-algues, carburant vert : comment ça marche ?

Les micro-algues représentent une matière première renouvelable et abondante dont la croissance est rapide. Leur culture a besoin de lumière et de CO2 (produit par les industries). Leur récolte est valorisée dans des bio-raffineries d’où sont extraits les bioénergies : le biodiesel, le biométhane, et les bioproduits : des molécules à haute valeur ajoutée et des protéines pour l’alimentation aquacole.

•  Le site de Fermentalg en Gironde : cliquer ICI