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Matériaux céramiques à partir de pneus usagés


La production de matériaux céramiques à partir de pneus en fin de vie respecte la hiérarchie de gestion des déchets que l'ENEA résume dans cette pyramide

Saviez-vous que vous pouvez les obtenir matériaux céramiques de types divers (plaquettes pour freins à disque, éléments chauffants pour fours, éléments de microélectronique…) à partir de pneus épuisés? Le système a été développé par ENEA et répond au besoin d'éliminer les déchets «gênants» avec un processus qui est non seulement économiquement durable mais également rentable.

Un match parfait. D'une part, il y a un secteur de matériaux céramiques en croissance constante mais freinée par deux limites: le coût des matières premières et celui des procédés de synthèse. En revanche, plus de 300 millions de pneus hors d'usage sont produits chaque année dans les pays de l'UE, et plus encore en Amérique du Nord, en Asie et au Moyen-Orient.

Il est vrai que les pneumatiques en fin de vie sont collectés par des filières autorisées (il existe des consortiums spéciaux pour l'élimination des pneumatiques) et que de l'énergie peut être obtenue grâce à un traitement thermique (notamment pyrolyse), mais le problème de la durabilité économique des pneumatiques le processus demeure. La capacité de se transformer en matériaux céramiques les charbons (déchets solides) résultant du traitement thermique des pneumatiques ont ouvert de nouvelles possibilités.

L'élimination des déchets est un problème économique plutôt que technologique. Presque tous les types de déchets peuvent être éliminés en les transformant en autre chose grâce aux technologies de traitement thermique, de pyrolyse (traitement thermique en l'absence d'oxygène) et de gazéification (traitement thermique en l'absence d'oxydant ou en présence de vapeur). Trois choses résultent du traitement thermique: la matière gazeuse, la matière liquide et la matière solide (char).

Le fait est que pour rendre les traitements thermiques perdus économiquement et écologiquement durables, les trois qui en résultent doivent avoir une possibilité d'utilisation et donc également une valeur économique. Avec le gaz, vous pouvez produire de l'énergie par combustion et nous en sommes assez. Les problèmes sont la fraction liquide et encore plus la fraction solide. Si ce dernier aboutissait dans des décharges (dans le cas des pneumatiques, le charbon représente 40% du poids de la matière de départ), le traitement thermique n'aurait pas de sens. Si, cependant, il peut être utilisé pour produire matériaux céramiques le discours change complètement.

Ce que les chercheurs de l'ENEA ont fait, avec une recherche qui a été récompensée parmi l'excellence, c'est de prendre les réactions carbothermiques utilisées pour produire le matériaux céramiques et les adapter aux procédés de traitement thermique des déchets. De cette manière, ils ont développé un procédé de traitement thermique et de synthèse capable de produire à la fois de l'énergie (à partir de gaz) et matériau céramique, en utilisant du char comme matière de départ.

A partir de ce procédé de traitement thermique des pneumatiques usagés, on obtient un charbon composé de carbure de silicium, élément qui, en raison de ses caractéristiques, peut être utilisé pour la production de matériaux céramiques haut de gamme: des plaques de blindage des navettes aux moteurs automobiles, des turbines à gaz aux résistances de four, en passant par les éléments microélectroniques. Et plus encore: papier de verre et abrasifs, outils de coupe, plaquettes de frein et freins à disque pour voitures de performance, supports de catalyseur et plus encore.



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