IDENTIFICATION DES GISEMENTS ET VALORISATION DES MATERIAUX BIOSOURCES EN FIN DE VIE EN FRANCE

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1 IDENTIFICATION DES GISEMENTS ET VALORISATION DES MATERIAUX BIOSOURCES EN FIN DE VIE EN FRANCE Avril 2014 Étude réalisée pour le compte de l ADEME par Tech2Market, FRD et NaturePlast Coordination technique : Virginie LE RAVALEC Service Bioressources Direction Productions et Energies Durables ADEME Angers N contrat : 1301C0034 RAPPORT FINAL

2 REMERCIEMENTS Nous tenons à remercier les membres du Comité de Pilotage de l étude : Gérard MOUGIN AFT PLASTURGIE Stéphane DELALANDE PSA Laurence DUFRANCATEL FAURECIA Vincent COLARD ELIPSO Karim BEHLOULI ECOTECHNILIN Olivier FRANCOIS GALLOO Marie LOYAUX POLE IAR Carole CHOBAUT POLE FIBRES Florence NYS CLUB BIOPLASTIQUES Bernard BOYEUX CONSTRUCTION ET BIORESSOURCES Julien COLIN MINISTERE DE L'AGRICULTURE, DE L'AGROALIMENTAIRE ET DE LA FORET Pascale CHENON RITTMO Virginie LE RAVALEC, Sylvain PASQUIER, Laurent GAGNEPAIN, Alba DEPARTE, Claire BOUJARD, Laurent CHATEAU, Philippe LEONARDON et Alice GUEUDET ADEME Nous remercions également toutes les personnes ayant participé à cette étude, au sein de l ADEME, des entreprises et de l ensemble des autres organismes consultés ou ayant participé aux groupes de travail, pour leur implication et leur contribution à cette mission. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 2

3 Toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle faite sans le consentement de l auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause est illicite selon le Code de la propriété intellectuelle (art. L 122-4) et constitue une contrefaçon réprimée par le Code pénal. Seules sont autorisées (art ) les copies ou reproductions strictement réservées à l usage privé de copiste et non destinées à une utilisation collective, ainsi que les analyses et courtes citations justifiées par la caractère critique, pédagogique ou d information de l œuvre à laquelle elles sont incorporées, sous réserve, toutefois, du respect des dispositions des articles L à L du même Code, relatives à la reproduction par reprographie. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 3

4 SOMMAIRE TABLE DES ILLUSTRATIONS... 6 GLOSSAIRE... 9 PERIMETRE ET NOMENCLATURE DE L ETUDE I. CADRAGE DE LA MISSION ET RETOUR SUR LES TRAVAUX REALISES I.1 Contexte et objectifs de la mission I.2 Rappel de la méthodologie I.3 Retour sur les travaux effectués II. LE MARCHE DE LA GESTION DE FIN DE VIE II.1 Etat des lieux sur la gestion des produits en fin de vie en France : chiffres clefs et chaine de valeur des acteurs II.2 Impact de la réglementation sur la gestion de fin de vie II.3 Les filières de gestion de fin de vie des emballages II.3.1 Etat des lieux européen sur la filière des emballages et position de la France II.3.2 La filière des emballages en France II.4 Les filières de gestion de fin de vie dans les transports II.4.1 Etat des lieux européen sur la filière des véhicules hors d usage et position de la France II.4.2 L environnement français de la gestion de fin de vie dans le secteur des transports II.5 Les filières de gestion de fin de vie dans le bâtiment III. IDENTIFICATION ET VALORISATION POTENTIELLE DES GISEMENTS ACTUELS DES MATERIAUX BIOSOURCES EN FIN DE VIE III.1 Marchés des plastiques biosourcés III.1.1. Famille A : plastiques biosourcés identiques à des plastiques pétrosourcés traditionnels III.1.2. Famille B : plastiques biosourcés à structures nouvelles III.1.3. Etat des lieux du marché des plastiques biosourcés III.2 Marchés des matériaux biosourcés hors plastiques III.2.1. Composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés III.2.2. Matériaux isolants biosourcés III.2.3. Bétons biosourcés III.2.4. Revêtements de sols biosourcés III.3 Evaluation des gisements actuels de plastiques biosourcés en fin de vie III.3.1 Famille A : plastiques biosourcés identiques à des plastiques classiques pétrosourcés III.3.2 Famille B : plastiques biosourcés à structures nouvelles III.4 Evaluation des gisements actuels de matériaux biosourcés en fin de vie hors plastiques III.4.1 Cadre méthodologique III.4.2 Composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés III.4.3 Matériaux isolants biosourcés III.4.4 Bétons biosourcés III.4.5 Revêtements de sols stratifiés III.5 Analyse des techniques de valorisation applicables aux matériaux biosourcés III.5.1 Les techniques applicables aux plastiques biosourcés III.5.2 Les techniques applicables aux composites biosourcés Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 4

5 III.5.3 Synthèse des techniques applicables aux matériaux biosourcés IV. LES VERROUS A LEVER ET STRATEGIE DES ACTEURS IV.1 Les verrous économiques IV.2 Le cadre réglementaire et les politiques d accompagnement IV.3 Les verrous technologiques et techniques IV.4 Comparaison des impacts environnementaux des différentes fins de vie possibles IV.5 Cas particulier : problématiques liées à la compostabilité et la biodégradabilité V. PROSPECTIVE A HORIZONS 2020 ET V.1 Scénarios d évolution du gisement de plastiques biosourcés en fin de vie V.1.1 Premières estimations et cadre prospectif V.1.2 Scénarios d évolution pour la famille A : PET biosourcé, PE biosourcé et PP biosourcé V.1.3 Scénarios d évolution pour la famille B : bases amidon, PLA, PBS, PHA, PEF V.1.4 Emballages industriels et commerciaux V.2 Scénarios d évolution du gisement de matériaux biosourcés en fin de vie hors plastiques V.2.1. Cadre méthodologique V.2.2. Composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés V.2.3. Matériaux isolants biosourcés V.2.4. Bétons biosourcés V.2.5. Revêtements de sols stratifiés V.2.6. Conclusions et enseignements VI. CONCLUSIONS DE L ETUDE VI.1 Consolidation des enseignements à tirer VI.2 Cartographie des filières de valorisation en fin de vie par secteur applicatif VI.3 Cartes d identité des matériaux biosourcés et leurs fins de vie associées VI.3.1. Les plastiques biosourcés VI.3.2. Les matériaux biosourcés hors plastiques VI.4 Recommandations et plan d actions par secteur VI.4.1. Secteur des emballages VI.4.2. Secteur des transports VI.4.3. Secteur du bâtiment VII. ANNEXES VII.1. Recensement des gisements existants en matériaux biosourcés VII.1.1. Etat des lieux du gisement de matériaux biosourcés dans les secteurs des emballages 154 VII.1.2. Etat des lieux du gisement de matériaux biosourcés dans les secteurs des transports VII.1.3. Etat des lieux du gisement de matériaux biosourcés dans les secteurs du bâtiment VII.2. Filières REP VII.3. Liste des sources bibliographiques : Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 5

6 TABLE DES ILLUSTRATIONS Figure 1 : Analyse FFOM de la valorisation des produits biosourcés en fin de vie Figure 2 : Méthodologie de l'intervention Figure 3 : Tableau récapitulatif des différents acteurs consultés Figure 4: Panorama de la production de déchets en France en Figure 5 : Répartition de la production des déchets français selon les différents secteurs en Figure 6 : Répartition de la production européenne des déchets municipaux en Figure 7 : Approche systémique de la valorisation des déchets appliqués aux produits en matière plastique en fin de vie Figure 8 : Ordre de priorité dans la gestion des déchets défini par l UE Figure 9 : Comparaison européenne sur les niveaux de taxes, prix et taux de mise en décharge Figure 10 : Répartition des tonnages d emballages valorisés en Figure 11 : Panorama et évolution des taux de recyclage et de valorisation des emballages, en France en 2011, par typologie de matériau en regard des objectifs de la directive emballage Figure 12 : Classement des pays européens par taux de recyclage des emballages en Figure 13 : Chiffres clefs autour de la fin de vie des emballages plastiques en France en Figure 14 : Evolution des tonnes d emballages plastiques recyclés issus du dispositif de valorisation des emballages ménagers Figure 15 : Collecte et gestion des plastiques par Eco-Emballages en Figure 16 : Tonnes de plastiques usagés en 2011 par Adivalor Figure 17 : Classement des pays européens par taux de recyclage et de réutilisation des VHU en Figure 18 : Répartition du traitement des véhicules hors d usage en 2009 et objectifs européens en 2006 et Figure 19 : Tonnage du gisement des moyens de transports hors voitures et véhicules utilitaires en kilotonnes Figure 20 : Répartition des pièces plastiques dans l automobile pour les nouveaux véhicules mis sur le marché Figure 21 : Evolution du comportement de pièces thermoplastiques injectées PP/chanvre au cours de différents cycles de réincorporation (source : Bourmaud, Baley, Pol Deg & Stab, 2007 et 2009, d après des matières AFT Plasturgie) Figure 22 : Illustration de la fin de vie de bateaux de plaisance en France (source Sirmet) Figure 23 : Composition moyenne d un avion (structure aluminium) (source : BIO IS 2006) Figure 24 : Destination des déchets issus de l activité du BTP Figure 25 : Schéma de principe d élimination des déchets du bâtiment Figure 26 : Répartition de la consommation européenne en thermoplastiques en Figure 27 : Capacité de production mondiale actuelle et prévisionnelle des plastiques biosourcés et/ou biodégradables Figure 28 : Evolution du marché mondial des plastiques biosourcés Figure 29 : Maturité technologique des matériaux biosourcés hors plastiques Figure 30 : Répartition du marché mondial des composites par activité Figure 31 : Marché mondial des composites biosourcés en millions de dollars Figure 32 : Les composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés en Europe Figure 33 : Principaux matériaux isolants biosourcés mis sur le marché Figure 34 : Estimation de la part de marché des isolants biosourcés Figure 35 : Principales technologies d application des bétons biosourcés Figure 36 : Estimation de la répartition globale du marché français des revêtements de sol en Figure 37 : Schéma de principe d un sol stratifié Figure 38 : Exemple sous-couche acoustique de la société SAPRONIT Figure 39: Modalités de mises en œuvre Figure 40 : Estimation du marché des plastiques biosourcés de la famille A dans le secteur des emballages en France en Figure 41 : Estimation des marchés par plastique biosourcé de la famille B en France en Figure 42 : Durée d usage retenue pour les matériaux biosourcés hors plastiques biosourcés Figure 43 : Estimation des quantités de fibres biosourcées (coton effiloché, bois, fibres végétales) utilisés dans la conception des pièces thermocompressés à base de non-tissés dans un véhicule automobile Figure 44 : Début de l arrivée des premiers matériaux biosourcés, issus des secteurs transports et bâtiment, dans les filières de gestion de fin de vie Figure 45 : Procédés de recyclage utilisables pour les composites Figure 46 : Méthodes de valorisation possibles en fonction du type de plastique biosourcé Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 6

7 Figure 47: Méthodes de valorisation possibles en fonction du type de matériaux biosourcé hors plastique 74 Figure 48 : Impact du PLA dans la filière du recyclage du PET Figure 49: Evolution des exigences réglementaires pour les VHU Figure 50 : Exemple théorique de comparaison des possibilités de fin de vie actuelles et applicables à un composite biosourcé à partir d un logiciel de simulation tel que SimaPro Figure 51 : Estimation du marché des plastiques dans l emballage en France à horizons 2020 et Figure 52 : Estimation du marché des plastiques par famille d applications en France à horizons 2020 et Figure 53 : Estimation détaillée du marché des plastiques par famille d applications en France à horizons 2020 et Figure 54 : Estimation du taux de pénétration des plastiques biosourcés dans l emballage en France en Figure 55: Taux de collecte estimatifs des emballages ménagers plastiques en France à horizons 2020 et Figure 56 : Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en PET biosourcé en France à horizons 2020 et Figure 57: Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en PE biosourcé en France à horizons 2020 et Figure 58: Evolution des gisements (en tonnes) de sacs de déchets en PE biosourcé en France à horizons 2020 et Figure 59: Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en PP biosourcé en France à horizons 2020 et Figure 60 : Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en plastiques biosourcés de la famille A en France à horizons 2020 et Figure 61 : Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en bases amidon biodégradables en France à horizons 2020 et Figure 62: Evolution des gisements (en tonnes) de sacs de déchets en bases amidon en France à horizons 2020 et Figure 63: Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en bases amidon non biodégradables en France à horizons 2020 et Figure 64: Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en PLA en France à horizons 2020 et Figure 65: Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en PBS en France à horizons 2020 et Figure 66: Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en PHA en France à horizons 2020 et Figure 67 : Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en PEF en France à horizons 2020 et Figure 68: Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en plastiques biosourcés de la famille B en France à horizons 2020 et Figure 69 : Evolution des gisements (en tonnes) d emballages (hors sacs déchets) en plastiques biosourcés biodégradables en France à horizons 2020 et Figure 70 : Recyclage des déchets d emballages industriels et commerciaux plastiques en France en 2011 (source : La valorisation des emballages en France ADEME Juin 2013) Figure 71 : Evolution du taux d'incorporation des pièces thermocompressées à base de non tissés biosourcées Figure 72 : Estimation des gisements de matériaux biosourcés en fin de vie hors plastiques biosourcés. 118 Figure 73 : Tableau de bord des recommandations d amélioration de la valorisation des plastiques biosourcés en fin de vie dans les emballages Figure 74 : Tableau de bord des recommandations d amélioration de la valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie hors plastiques biosourcés dans les transports Figure 75: Objectifs de gains apportés par les recommandations formulées, sur le devenir en fin de vie des matériaux biosourcés utilisés dans le secteur des transports Figure 76: Tableau de bord des recommandations d amélioration de la valorisation des matériaux en fin de vie complémentaire du champ de l étude Figure 77 : Tableau de bord des recommandations d amélioration de la valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie hors plastiques biosourcés dans le bâtiment Figure 78 : Capacité de production mondiale par type de matière et perspective Figure 79 : Plastiques biosourcés, entreprises productrices et capacités de productions européennes Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 7

8 Figure 80 : Répartition géographique de la production des plastiques biosourcés et/ou biodégradables en 2011 et perspective pour Figure 81: Capacité globale de production de plastiques biosourcés par applications à l horizon Figure 82 : Comparaison des exigences en matière de performances, de coûts relatifs de fabrication et des cadences de production demandées Figure 83 : Exemple d application de non tissé PE/lin thermocompressés dans le domaine automobile Figure 84 : Exemple d application de pièces injectées à base de PP/chanvre Figure 85 : Exemple d application de pièces en Polyamide Figure 86 : Croissance de la production des WPC dans le monde Figure 87 : Matières premières utilisées par les producteurs européens des WPC en Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 8

9 GLOSSAIRE AFRA : Aircraft fleet Recycling Association AFSCAM : Association Française des Sous-Couches Acoustiques Minces ACV : Analyse de Cycle de Vie ADEME : Agence De l Environnement et de la Maîtrise de l Energie BPHU : Bateaux de Plaisance Hors d Usage CDT : Centre de tri CETIM : Centre Technique des Industries mécaniques CNRS : Centre National de Recherche Scientifique CODEM : COnstruction Durable et Eco-Matériaux COTREP : Comité technique pour le recyclage des emballages plastiques CRITT : Centre Régional pour l Innovation et le Transfert de Technologie CSR : Combustibles Solides de Récupération CSTB : Centre Scientifique et Technique du Bâtiment DIB : Déchets Industriels Banals DNB : Déchet Non Dangereux DPH : Droguerie, Parfumerie, Hygiène EPLF : Fédération européenne des fabricants de revêtements de sol stratifiés EUCIA : EUropean Composites Industry Association FFB : Fédération Française du Bâtiment FRD : Fibres Recherche Développement GES : Gaz à Effet de Serre HDF : High Density Fibreboard (panneau de fibres à haute densité) IfBB : Institut pour les Bioplastiques et les Biocomposites INRA : Institut National de la Recherche Agronomique ISD : Installation de Stockage de Déchets MDF : Medium Density Fibreboard (panneau de fibres de densité moyenne) MOA : Maîtrise d'ouvrage MPR : Matières Premières de Recyclage NRA : Nouvelle Réglementation Acoustique OMR : Ordures Ménagères Résiduelles OGM : Organisme Génétiquement Modifié OSB : Oriented Strand Board (panneau de grandes particules orientées) PA : Polyamide PBS : Poly(butylène succinate) PC : Polycarbonate PCI : Pouvoir calorifique inférieur PE : Polyéthylène PEbd : Polyéthylène basse densité PEhd : Polyéthylène haute densité PEF : Poly(furanoate d éthylène) PET : Poly(téréphtalate d éthylène) PHA : Polyhydroxyalcanoate PLA : Acide polylactique PP : Polypropylène PS : Polystyrène PSE : Polystyrène expansé PU : Polyuréthane PUR : Polyuréthane réticulé PVC : Polychlorure de vinyle RATP : Régie Autonome des Transports Parisiens REP : Responsabilité Elargie du Producteur SCAM : Sous-Couche Acoustique Mince SNCF : Société Nationale des Chemins de Fer Français SNRMP : Syndicat National du Recyclage des Matières Plastiques SRBTP : Syndicat des Recycleurs du BTP UBS : Université Bretagne Sud UE : Union Européenne UIOM : Unité d Incinération des Ordures Ménagères VP : Véhicules Particuliers VHU : Véhicules Hors d Usage VUL : Véhicules Utilitaires Légers WPC : Wood-Plastic Composite WWF : World Wildlife Fund Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 9

10 PERIMETRE ET NOMENCLATURE DE L ETUDE L étude se concentre sur les gisements et la valorisation en fin de vie des matériaux biosourcés dans les secteurs de l emballage, des transports et du bâtiment. Sur la base des travaux réalisés par l ADEME 1, les matériaux biosourcés retenus dans le cadre de la présente étude regroupent les familles suivantes : Nomenclature retenue dans le cadre de l étude Plastiques biosourcés Matériaux biosourcés hors plastiques biosourcés Composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés Matériaux isolants biosourcés Bétons biosourcés Revêtements de sols biosourcés Pièce thermocompressée à base de non-tissés Pièce plastique injectée renforcée en fibres végétales Wood-Plastic Composite (WPC) Composite à base de fibres continues et matrices biosourcées Ouate de cellulose Isolants rigides / semi-rigides fibre de bois Isolants souples (chanvre, lin, laine de mouton, textile recyclé) Stratifiés Sous-couches acoustiques Secteurs d application visés par l étude Emballage* (corps creux (bouteilles, etc.), rigides (pots, barquettes, etc.), souple (films, sacs, etc.) ; Sacs pour déchets Transport Routier Transport Routier Bâtiment et Transport Routier Bâtiment, Transport (Routier, Ferroviaire, Nautisme, Aéronautique ) Bâtiment Bâtiment Bâtiment Bâtiment Bâtiment Bâtiment *le volume de plastiques biosourcés en fin de vie et d ici 2030 dans les 2 autres secteurs d application visés (transports et bâtiment) sont très faibles et non impactants dans le cadre de cette étude, seule l application emballage sera donc considérée pour les plastiques biosourcés. Il est à noter que dans l ensemble du document, lorsque les notions de biodégradabilité ou compostabilité sont évoquées, celles-ci font références aux emballages respectant la norme NF EN 13432:2000 (cf. chapitre II.3.2.c), sauf si indication complémentaire (biodégradation en sol, compostage individuel, etc.). Le périmètre de l étude se concentre sur les matériaux biosourcés significatifs innovants récemment mis sur le marché pour lesquels il n'y a actuellement pas de filière spécifique de gestion de fin de vie ou pour lesquels la gestion de fin de vie pourrait poser question. C'est pourquoi les segments suivants ne sont pas concernés : Segments exclus Placages et panneaux Parquets assemblés Raison évoquée Produits bien établis sur les marchés et insérés dans les filières de fin de vie du bâtiment. Le bois massif, le bois d œuvre, le bois de construction et d ameublement et le bois pour l emballage ont été exclus du champ de la présente étude par l ADEME. 1 Source : «Marché actuel des bioproduits industriels et des biocarburants & évolutions prévisibles à 2015/2030», Alcimed 2007, Source : «Evaluation de la disponibilité et de l accessibilité de fibres végétales à usages matériaux en France», FRD 2011, Source : «Etude sur les résines biosourcées», Alcimed 2011, Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 10

11 Segments exclus Autres Revêtements de sols biosourcés (Résilients (linoleum), Textiles) Charpentes et autres menuiseries Emballage en bois Pâte à papier Papier et carton Ameublement Peintures biosourcées Sports et Loisirs Raison évoquée Produits bien établis sur les marchés et insérés dans les filières de fin de vie du bâtiment. Le bois massif, le bois d œuvre, le bois de construction et d ameublement et le bois pour l emballage ont été exclus du champ de la présente étude par l ADEME. Produits en plein essor, mis récemment sur le marché pour lesquels les parts de marché et surtout les volumes de fin de vie sont difficilement appréhendables. De plus la peinture est traitée de la même manière que le support sur lequel elle se trouve, si l on excepte la question du recyclage des «fonds de pots» lors de la phase d utilisation. Les volumes de matériaux biosourcés en fin de vie dans ce domaine et d ici 2030, étant très faibles. Nomenclature propre aux matériaux biosourcés : Biosourcé 2 : part d un produit non alimentaire issue de la biomasse. Cette part peut représenter une proportion très variable du produit, aucun seuil minimum n étant spécifié aujourd hui pour l utilisation de cette dénomination par la réglementation. L AFNOR a été mandatée en 2011 pour 5 ans afin de mener des travaux sur les produits biosourcés (terminologie, contenu biosourcé, analyse de cycle de vie spécifique...) dans le cadre du CEN / TC Matériaux biosourcés : ce sont des matériaux totalement ou partiellement issus de la biomasse (céréales, oléagineux, cultures dédiées telles que les plantes à fibres, coproduits agricoles ou agroalimentaires ). Ils prennent soit la forme de plastiques biosourcés ou de composites biosourcés. Plastiques biosourcés 2 : ils sont constitués de polymères totalement ou partiellement issus de la biomasse. Selon les cas, la part de matière biosourcée dans un plastique peut représenter une proportion très variable du matériau, aucun seuil minimum n étant spécifié aujourd hui pour l utilisation des dénominations. Deux types de polymères biosourcés sont à distinguer : ceux possédant une structure identique à celle des polymères d origine fossile (PE et PET issus de mélasse de canne à sucre par exemple) et ceux ayant une structure innovante, c est à dire différente de celles des polymères pétrochimiques existants (PLA issu d amidon par exemple). Composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés : un «matériau composite» ou «composite» est un assemblage d'au moins deux composants non miscibles, mais ayant une forte capacité d'adhésion. «Un matériau composite se compose comme suit : Matrice + renfort + optionnellement : charge et/ou additif». Le caractère biosourcé provient soit uniquement de la matrice, soit uniquement du renfort fibreux, soit des deux conjugués. Dans le cadre de la présente étude 2 types de matériaux seront analysés : les composites thermoplastiques et les composites thermodurs à destination des marchés du Bâtiment, de l automobile et des transports. Matériaux isolants biosourcés : les matériaux isolants en général sont des produits d isolation en vrac ou en rouleaux/panneaux (rigide et semi-rigide) apportant des performances thermiques et/ou phoniques dans le domaine du bâtiment. Au sens large du terme, les matériaux isolants biosourcés recouvrent la ouate de cellulose, les isolants rigides / semi-rigides fibres de bois, les isolants souples (chanvre / lin / laine de mouton/textile recyclé) ou les matières en vrac (laine, plume de canard, fibres de chanvre, granulat de bois/chanvre ). 2 Définition adaptée des Fiches Techniques de l ADEME «Les Plastiques biosourcés», ADEME, Septembre 2013, et de l étude de l ADEME «Feuille de route R&D de la filière Chimie du Végétal», ADEME, Avril 2011, 3 Source : www2.afnor.org/espace_normalisation/structure.aspx?commid=86489 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 11

12 Bétons biosourcés : ils recouvrent la famille des enduits, bétons à bancher, blocs bétons, murs préfabriqués principalement. Les végétaux sont utilisés comme granulats se substituant aux sables et graviers, que ce soit du chanvre, du lin, du miscanthus ou du bois, comme l illustre la mise sur le marché de bétons thermiques légers ou porteurs de chanvre ou de lin, et de bétons phoniques à base de bois (murs antibruit). Revêtements de sols biosourcés : dans le cadre de la présente étude ils recouvrent tout particulièrement les stratifiés et les sous-couches acoustiques. Le stratifié imite le bois. Il est fabriqué dans un matériau composite constitué d un parement, d une âme et d un contre-parement, mis au format et usiné aux dimensions appropriées. Le parement est constitué d une couche supérieure décorative, constituant la face vue lorsque le sol est installé, et comportant un overlay transparent résistant à l usure. Cette couche est constituée de feuilles imprégnées de résines thermodurcissables pressées. L âme est le matériau support du parement du revêtement de sol stratifié. Il s agit généralement d un panneau de particules, d un panneau de fibres de moyenne densité (MDF) ou d un panneau de fibres de haute densité (HDF). Le contre-parement est la couche opposée au parement. Il est généralement composé de papiers imprégnés ou placages bois. Il est principalement utilisé pour contrebalancer et stabiliser le produit. Les sous-couches acoustiques sont destinées à l'isolation acoustique des sols aux bruits d'impacts. Elles peuvent être constituées de fibres ou de mousses à base de résine végétale renouvelable (exemple de mousse issue du Gaïalene expansé) et sont mises en œuvre sous chape ou dalle flottante, sous carrelage, sous parquet flottant ou sous revêtement de sol stratifié. Polymères 4 : issus des filières chimie «ce sont les éléments constitutifs des résines, qui désignent la matière de base pour fabriquer la matière plastique». Dans les composites, «les résines servent de liant entre les différentes particules du renfort, telles que les fibres». «Le biosourçage des polymères entraîne donc nécessairement celui des résines et des plastiques correspondants». Fibres végétales 5 : une fibre végétale est une expansion cellulaire morte composée principalement de cellulose, hémicellulose, lignine et pectines. Elle est soit isolée, soit regroupée avec d autres au sein d un faisceau. Une fibre végétale amène 3 grands types de fonctions dans un composite à matrice organique ou minérale : Renfort : un matériau composite se définit comme un arrangement de fibres d un matériau résistant (le renfort), noyé dans une matrice dont la résistance mécanique est beaucoup plus faible. La matrice conserve la disposition géométrique du renfort et lui transmet les sollicitations auxquelles est soumise la pièce. Dans le cas des fibres végétales la matrice est un polymère. Charge : toute substance végétale qui associée à un polymère de base, permet de modifier de manière sensible les propriétés mécaniques, électriques ou thermiques, d améliorer les propriétés de surface, ou bien simplement, de réduire le prix de revient du matériau transformé 6. Isolation : un isolant est un matériau ou une combinaison de matériau qui retarde ou qui empêche les échanges d énergie (thermique, acoustique, électrique ) entre deux systèmes. Nomenclature propre au domaine de la gestion des produits en fin de vie 7 : Déchet : Tout résidu d'un processus de production, de transformation ou d'utilisation, toute substance, matériau, produit ou plus généralement tout bien meuble abandonné ou que son détenteur destine à l'abandon. Déchet assimilé au déchet ménager : Déchets provenant des entreprises industrielles, des artisans, commerçants, écoles, services publics, hôpitaux, services tertiaires et collectés dans les mêmes conditions que les déchets ménagers. 4 Source : «Etude sur les résines biosourcées», Alcimed 2011, 5 Source : «Evaluation de la disponibilité et de l accessibilité de fibres végétales à usages matériaux en France», FRD/ADEME 2011, 6 Source : Glossaire «Déchets» ADEME 7 Deux sources intégrées : Glossaire «Déchets» ADEME Lexique à l usage des acteurs de la gestion des déchets du Ministère de l Ecologie, du Développement Durable et de l Energie Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 12

13 Déchets dangereux : Les déchets dangereux sont des déchets qui contiennent, en quantité variable, des éléments toxiques ou dangereux qui présentent des risques pour la santé humaine et l environnement. La définition du déchet dangereux est donnée à l article R du code de l environnement. Un déchet est classé dangereux s il présente une ou plusieurs des 15 propriétés de danger énumérées à l annexe I de l article R du code de l environnement1. Ils peuvent être de nature organique (solvants, hydrocarbures ), minérale (acides, boues d hydroxydes métalliques ) ou gazeuse. Déchets non dangereux : Les déchets non dangereux sont définis par défaut comme ne présentant pas les caractéristiques spécifiques des déchets dangereux. Déchet d'emballage : Emballages, matériaux d emballages, dont le détenteur final, qui sépare l emballage du produit qu il contenait, se défait. Ceci n inclut pas les déchets de fabrication d emballages. Par emballage, on désigne toute forme de contenant ou de support destiné à contenir un produit, pour en faciliter le transport ou la présentation à la vente. Source : Directive emballages CE et Décret n du Déchet des entreprises : Tous les déchets qui ne sont pas des déchets ménagers. Ceci inclut notamment les déchets provenant des entreprises industrielles, des artisans, commerçants, écoles, services publics, hôpitaux, services tertiaires et les déchets produits par les particuliers hors de leurs domiciles. Déchet des ménages ou déchet ménager : Déchets provenant de l'activité domestique des ménages et dont l'élimination relève généralement de la compétence des communes. Cela inclut les ordures ménagères ainsi que les déchets encombrants et dangereux. Mais cela ne comprend pas les matières de vidange dont la gestion ne relève pas de la compétence des communes. Le code général des collectivités territoriales (article ) indique que "les communes et les établissements publics de coopération intercommunale assurent, éventuellement en liaison avec les départements et les régions, l'élimination des déchets des ménages". Déchets ménagers et assimilés : Il s agit des déchets issus des ménages et des déchets assimilés. Les déchets produits par les services municipaux, déchets de l assainissement collectif, déchets de nettoyage des rues, de marché ne relèvent pas de ce périmètre. Déchet municipaux : Les déchets municipaux regroupent l ensemble des déchets dont la gestion relève de la compétence de la collectivité 8 (déchets des ménages et des activités économiques collectés selon la même voie que ceux des ménages, dits «assimilés»). Ils regroupent : - les ordures ménagères en mélange ; - les déchets des ménages collectés séparément ; - les déchets d activités économiques assimilés aux déchets des ménages ; - les encombrants des ménages ; - les déchets collectés en déchèteries ; - les déchets dangereux des ménages ; - les déchets du nettoiement (voirie, marchés ) ; - les déchets de l assainissement collectif ; - les déchets verts des ménages et des collectivités locales. Elimination : L'élimination des déchets comporte les opérations de collecte, transport, stockage, tri et traitement nécessaires à la récupération des éléments et matériaux réutilisables ou de l'énergie, ainsi qu'au dépôt ou au rejet dans le milieu naturel de tous autres produits dans des conditions propres à éviter les nuisances mentionnées à l'alinéa précédent. Source : Code de l'environnement. Incinération : Traitement basé sur la combustion avec excès d air. Ce traitement se fait avec ou sans valorisation énergétique. La directive européenne sur l incinération, du 4 décembre 2000, définit "installation d incinération" toute installation de traitement thermique, y compris l incinération par oxydation, pyrolyse, gazéification ou traitement plasmatique. 8 Les déchets municipaux au sens national et les déchets municipaux au sens européen n ont pas le même périmètre : les déblais et gravats acheminés en déchèteries ne sont pas des déchets municipaux au sens européen. Le volume de déchets municipaux d après les données EUROSTAT est donc inférieur au volume des déchets municipaux issus des enquêtes nationales (source : Lexique à l usage des acteurs de la gestion des déchets du Ministère de l Ecologie, du Développement Durable et de l Energie) Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 13

14 Installation de stockage de déchets : Installation d'élimination des déchets par dépôt ou enfouissement sur ou dans la terre et qui respecte la réglementation en vigueur pour ces installations. Les installations de stockage sont aussi couramment dénommées décharge, centre de stockage (CSD) ou centre d'enfouissement technique (CET). On distingue : - les ISD pour déchets non dangereux ; - les ISD pour déchets dangereux ; - les ISD pour déchets inertes. Matière première de recyclage : désigne les matières issues de la valorisation des déchets par recyclage. Le secteur de la fin de vie a connu ces dernières années de nombreuses évolutions lexicales, en particulier dans la désignation des matières issues de la valorisation des déchets : les termes comme «matières premières secondaires - MPS», «nouvelles matières premières» ou encore «matières de recyclage» en sont la preuve. Nous privilégierons ici le terme de «matière première de recyclage - MPR» s inscrivant dans la logique de la directive cadre déchets 2008/98. Ordures ménagères et assimilés : L article 46 de la loi n du 3 août 2009 de programmation relative à la mise en œuvre du Grenelle de l'environnement introduit le concept d ordures ménagères et assimilés (OMA). Les ordures ménagères et assimilés sont les déchets ménagers et assimilés qui sont produits «en routine» par les acteurs économiques dont les déchets sont pris en charge par le service public de collecte des déchets (ordures ménagères résiduelles et déchets collectés sélectivement, soit en porte à porte, soit en apport volontaire : verre, emballages et journaux-magazines). En sont exclus les déchets verts, les déchets d encombrants, les déchets dangereux, les déblais et gravats, c est-à-dire les déchets qui sont produits occasionnellement par les ménages et ce, quel que soit leur type de collecte Prévention des déchets : La prévention est la réduction de la quantité et de la nocivité pour l'environnement des matières et des substances utilisées dans les produits et les déchets qui en résultent, aux stades du procédé de production, de la commercialisation, de la distribution, de l'utilisation et de l'élimination, notamment par la mise au point de produits et de techniques non polluants. Source : Directive 94/62 relative aux emballages et aux déchets d'emballages. Recyclage : Selon l article L du code de l environnement, le recyclage se définit de la manière suivante : «toute opération de valorisation par laquelle les déchets, y compris les déchets organiques, sont retraités en substances, matières ou produits aux fins de leur fonction initiale ou à d'autres fins. Les opérations de valorisation énergétique des déchets, celles relatives à la conversion des déchets en combustible et les opérations de remblaiement ne peuvent pas être qualifiées d opération de recyclage.» Réemploi : Opération par laquelle un bien usagé, conçu et fabriqué pour un usage particulier, est utilisé pour le même usage ou un usage différent (dans le droit européen) Selon l article L du code de l environnement, le réemploi se définit de la manière suivante : «toute opération par laquelle des substances, matières ou produits qui ne sont pas des déchets sont utilisés de nouveau pour un usage identique à celui pour lequel ils avaient été conçus.» (dans le droit national français) Récupération : Opération qui consiste à collecter et/ou trier des déchets en vue d'une valorisation des biens et matières les constituant. Réutilisation : Selon l article L du code de l environnement (droit national français), la réutilisation se définit de la manière suivante : «toute opération par laquelle des substances, matières ou produits qui sont devenus des déchets sont utilisés de nouveau.». Valorisation : Terme générique recouvrant le réemploi, la réutilisation, la régénération, le recyclage, la valorisation organique ou la valorisation énergétique des déchets. Valorisation matière : Utilisation de tout ou partie d un déchet en remplacement d un élément ou d un matériau. Valorisation organique : Utilisation pour amender les sols de compost, digestat ou autres déchets organiques transformés par voie biologique Valorisation énergétique : Utilisation d une source d'énergie résultant du traitement des déchets. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 14

15 (N.B. : Au niveau de l Union Européenne, la hiérarchie des modes de gestion de la directive cadre déchets 2008/98 (cf. figure 8) prévoit la prévention avant le réemploi puis le recyclage dont la valorisation organique et ensuite la valorisation énergétique pour terminer par l élimination sans valorisation [incinération, installation de stockage de déchets] I. CADRAGE DE LA MISSION ET RETOUR SUR LES TRAVAUX REALISES I.1 Contexte et objectifs de la mission Eco-concevoir un produit afin, par exemple, d anticiper ses voies de valorisation potentielles en fin de vie est un enjeu majeur dans un contexte où l économie circulaire joue un rôle de plus en plus important. La production de matériaux biosourcés (plastiques, composites, isolants, etc.) connaissant une forte croissance depuis quelques années, il apparait pertinent de s intéresser dès maintenant au potentiel de valorisation en fin de vie de ces derniers. L usage de la biomasse comme matière première, associé à des performances désormais souvent équivalentes voire même parfois supérieures à celles de l offre traditionnelle, en font des concurrents sérieux aux produits d origine fossile. Les marchés des secteurs du transport, du bâtiment et de l emballage sont particulièrement intéressés par ces nouvelles alternatives : de l intégration de fibres de lin dans les portières de voitures en passant par l utilisation de PET biosourcé pour les bouteilles d eau minérale ou encore de chanvre pour les isolants, les applications de ces nouvelles matières sont multiples. Néanmoins, pour que ces matériaux puissent réellement intégrer ces marchés, il faut en assumer toutes les contraintes et cela sur l ensemble du cycle de vie, que ce soit sur le début de chaîne en ayant des cultures respectueuses de l environnement, en milieu de chaîne avec des matériaux processables sous contrainte industrielle ou en fin de vie en ayant des matériaux qui soient en adéquation avec les filières de gestion de fin de vie. Concernant la gestion de fin de vie, les différents acteurs concernés sont progressivement contraints réglementairement de recycler leurs matériaux 9. Cependant, la nécessité d adapter les filières actuelles de recyclage aux produits biosourcés est connue, ne serait-ce qu au vu de la réalité des flux actuels (outils de tri, logistique de collecte, procédés de transformation, etc.). Forces Multiplicité des possibilités de valorisation (réincorporation dans le processus de production [injection], valorisation matière, énergétique ou organique si les propriétés du matériau le permettent). Identification des produits de plus en plus aisée (labels ). Certains avantages environnementaux (utilisation de ressources renouvelables, bilan carbone entre autres). Opportunités Gisements en augmentation. Mise en place d incitations réglementaires à l échelle nationale ou européenne. Augmentation de la demande en produits recyclés. Développement de l économie circulaire et de l éco-conception pour une meilleure gestion des matériaux en fin de vie Faiblesses Gisements faibles. Filières de fin de vie non structurées pour ces matériaux. Parfois non compatibles avec les filières actuelles (ex. : PLA avec le PET). Menaces Concurrence avec les matériaux pétrosourcés pour la mise en place de filières spécifiques. Figure 1 : Analyse FFOM de la valorisation des produits biosourcés en fin de vie Les produits biosourcés, comme tout produit innovant, en fin de vie sont minoritaires à l heure actuelle et peuvent perturber le bon fonctionnement des filières de valorisation en fin de vie en place lorsqu ils 9 Domaine du transport : directive 2000/53/CE relative aux véhicules hors d'usage. Objectif 2015 : le taux de réutilisation et de valorisation doit atteindre 95 % en poids moyen par véhicule et par an, avec un taux de réutilisation et de recyclage de 85%. Domaine de l emballage : directive 2004/12/CE. Objectif du 31 décembre 2008 : 60 % au minimum en poids des déchets d'emballages doivent être valorisés et entre 55 % au minimum et 80 % au maximum en poids des déchets d'emballage doivent être recyclés Domaine du bâtiment : directive 2008/98/CE sur les déchets. Objectif 2020 : le réemploi, le recyclage et la valorisation matière des déchets de construction et de démolition devront atteindre un minimum de 70% en masse Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 15

16 possèdent une structure ou une composition différente des produits traditionnels. Les gisements de matériaux biosourcés en fin de vie sont faibles en comparaison des gisements de matériaux traditionnels et, de plus, sont mal identifiés. C est pourquoi il est difficile d amorcer la mise en œuvre de solutions efficaces de valorisation. Néanmoins, dans le contexte actuel, les parts de marché des matériaux biosourcés sont amenées à augmenter fortement. Aussi, pour anticiper de façon précise l évolution des gisements disponibles de ces derniers en fin de vie et les perspectives de valorisation associées, l établissement d une vision prospective est un préalable incontournable à la mise en place d une stratégie propre à créer les conditions de valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie. L identification des gisements actuels et futurs est un point de départ afin de favoriser l implication active des industriels des matériaux (transformateurs, donneur d ordre, acteurs du recyclage) dans le développement de filières adaptées et/ou de matières adaptées aux filières existantes, et ainsi participer à l essor du secteur des matériaux biosourcés. La mission commanditée par l ADEME a donc pour objectif d identifier et évaluer les gisements actuels de matériaux biosourcés en «fin de vie», c est-à-dire à la fin de leur durée d usage (voire de stockage) tout en apportant une vision prospective sur l évolution de ces gisements et des dynamiques associées à moyen terme (horizon 2020) et long terme (horizon 2030). Les secteurs d applications ciblés par l étude sont l emballage, les transports et le bâtiment. En parallèle, l étude cherchera à identifier la compatibilité de ces gisements avec les filières actuelles de valorisation et évaluer la pertinence de développer des filières spécifiques. I.2 Rappel de la méthodologie Pour parvenir aux résultats escomptés, Tech2Market, NaturePlast et FRD ont proposé une méthodologie structurée en trois phases : Une phase 1 portant sur l analyse des gisements actuels de matériaux biosourcés en fin de vie et des filières de valorisation existantes ; Une phase 2 visant à définir les prévisions de matériaux biosourcés en fin de vie à traiter d ici à 2020 et 2030 ; Une phase 3 apportant les recommandations nécessaires autour de la valorisation de ces nouveaux produits. Figure 2 : Méthodologie de l'intervention I.3 Retour sur les travaux effectués Les moyens mis en œuvre pour la bonne réalisation de la mission ont porté sur : La tenue de quatre réunions de travail et d échanges avec le comité de pilotage le 10 juin (réunion de démarrage), le 30 septembre (réunion de fin de phase 1), le 20 décembre (réunion de fin de phase 2) et le jeudi 13 mars (réunion finale) ; Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 16

17 Une recherche bibliographique approfondie : analyse de bases de données, études internationales, documentations produits et articles d industriels, publications techniques spécialisées, etc ; La préparation des outils consultations validés par l ADEME : o L élaboration de 4 guides de consultation par typologie d acteur : Experts des matériaux biosourcés ; Donneurs d ordres/utilisateurs ; Transformateurs et producteurs de matières ; Professionnels de la valorisation des produits en fin de vie ; o L identification des acteurs à cibler. La gestion et l animation d un atelier de travail intitulé «l atelier national de travail sur l identification et la valorisation des gisements de matériaux biosourcés en fin vie en France», qui s est tenu le vendredi 31 janvier au sein des locaux de l ADEME à Paris. La réalisation de 58 consultations dans la cible définie : o 19 consultations auprès des acteurs de la valorisation des produits en fin de vie ; o 14 consultations auprès des experts des matériaux biosourcés ; o 25 consultations auprès de donneurs d ordres/utilisateurs, transformateurs et producteurs de matières. Positionnement dans la chaine de valeur Professionnels de la valorisation des produits en fin de vie Experts en matériaux biosourcés Professionnels de la production et utilisation de matériaux biosourcés par typologies de secteurs applicatifs (bâtiment, transport, emballages) Typologie d acteurs Sociétés de récupération et de valorisation des déchets Eco-organisme Fédérations et syndicats professionnels dans le domaine du recyclage et de la fin de vie Experts et projets sur la fin de vie Constructeur de machines de tri Structures interrogées COMET Traitements (recycleur belge), DERICHEBOURG, GALLOO (2 pers.), PAPREC (2 pers.), PASSENAUD, SITA (2 pers.), VEOLIA ADELPHE (ECO-EMBALLAGES) FFB, FNADE, SNRMP, SRBTP, Valorplast, Commission biodégradable du Comité des Plastiques en Agriculture AIB Vincotte, RITTMO/projet Bioplastox PELLENC Agro Composites, APER, Club Bio Plastiques (2 pers.), CODEM, CTCPA, Elipso, FCBA, Fédération de la Plasturgie, IAR - France green plastic, JEC, Mines d'alès, Mines de Douai Donneurs d ordres Transformateurs Matrices Fibres Plastiques biosourcés Alstom, Bombardier, Danone, Eurocopter, Nestlé, PSA, Renault, Soprema, Vinci Faurecia, Plastic Omnium environnement MCR CCP Composites AFT Plasturgie, EcoTechnilin, Chomarat, Hexcel composites Arkema, Biotec-Sphere, Braskern, Natureworks, Novamont, Roquette, Ulice-Limagrain, Vegeplast Figure 3 : Tableau récapitulatif des différents acteurs consultés Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 17

18 II. LE MARCHE DE LA GESTION DE FIN DE VIE II.1 Etat des lieux sur la gestion des produits en fin de vie en France : chiffres clefs et chaine de valeur des acteurs Selon les derniers chiffres 10 publiés par l ADEME, la quantité totale de déchets produits en France est évaluée à 770 millions de tonnes en 2009, répartis de la manière suivante : En millions de tonnes Déchets des collectivités Déchets des ménages Déchets d activités Déchets de l agriculture et sylviculture 5,3 31, Voirie et Déchets non marchés : Déchèteries dangereux 13 : 98 3,0 et Ordures Boues de encombrants stations 11 Ménagères Dont Déchets : 12,5 Dont strictes 12 : collectés dangereux : d épuration Déchets collectes 19,3 en ordures 8 (STEP) : 1,3 dangereux : privées : ménagères Déchets 0,1 93,2 : 4,8 verts : 1,0 Déchets municipaux 42 Déchets ménagers et assimilés 37 Ordures Ménagères et Assimilées (OMA) 26 Figure 4: Panorama de la production de déchets en France en 2009 A la lecture de ces chiffres, deux grandes filières dominent le secteur de la production de déchets en France en concentrant plus des trois quarts des tonnages générés : d une part les secteurs de l agriculture et de la sylviculture avec près de 48% des tonnages de déchets produits ; d autre part ceux de la construction et du BTP qui représentent 33% des tonnages produits. Les ménages ne représentent quant à eux que 4% des tonnages globaux. Déchets de l'agricultu re et sylvicultur e 48% Déchets de la construction et du BTP Déchets Déchets d'activités des 14% ménages Déchets 4% de collectivit és 1% Déchets de la constructi on et du BTP 33% Figure 5 : Répartition de la production des déchets français selon les différents secteurs en Source : «Les déchets en chiffres» ADEME Y compris des déchets d activités économiques 12 En provenance des seuls ménages. Comprend les ordures ménagères résiduelles et les produits des collectes séparées 13 Y compris déchets organiques des IAA (44 Mt). Source primaire : Données issues d enquêtes, d études ou estimations produites entre 1995 et 2010 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 18

19 Analyse comparative 14 des déchets municipaux* produits à l échelle européenne : La France est l un des pays européens qui génère le plus de déchets municipaux par habitant et par an. Il est à noter de fortes disparités sur la scène européenne allant d un minimum de 316 kg/hab./an pour certains pays d Europe de l Est jusqu à 833 kg/hab./an. Il est à noter que, les premiers pays producteurs de déchets municipaux sont représentés par un groupe composé de l Irlande, du Danemark, du Luxembourg, de la Suisse et de Chypre. * Pour rappel, les déchets municipaux sont constitués pour une large part des déchets générés par les ménages, mais ils peuvent également inclure les déchets similaires générés par des petites entreprises et des établissements publics et collectés par les services municipaux. Ils ne comprennent cependant pas les déblais et les gravats. Cette proportion des déchets municipaux peut varier d une commune à l autre et d un pays à l autre, en fonction du système local de gestion des déchets. En ce qui concerne la France, les dernières estimations rendues disponible par l ADEME indique qu un Français produirait en moyenne 590 kilos de déchets : 390 kilos d ordures ménagères et assimilées (ordures ménagères résiduelles et collectes sélectives) kilos de déchets déposés en moyenne en déchèteries. Afin de mieux appréhender la complexité de la chaîne de valeur des acteurs liés à la gestion des produits en fin de vie, nous vous proposons de l illustrer en s appuyant sur l exemple des plastiques comme présenté en figure ci-après. D après l enquête ADEME publiée en avril 2012 intitulée «Enquête sur le recyclage des plastique en 2010», trois grandes typologies d acteurs sont mises en jeu : Producteurs de déchets représentés par les entreprises et particuliers et les rénovateurs 15, acteurs de la réutilisation. Acteurs de la collecte et du tri où sont positionnés : o les récupérateurs : ils récupèrent les déchets issus des entreprises, en sortie des centres de tri, du tri-broyage de déchets d équipements électriques ou électroniques. Ils sont par la suite chargés du tri des déchets ; o les négociants : ils ont pour fonction de commercialiser les produits issus des centres de tri. Il s agit uniquement du négoce (de trié ou de broyé), ces structures sont souvent des filiales de groupes ; Acteurs du traitement et de la production de matières premières de recyclage (MPR) où sont représentés : o o Figure 6 : Répartition de la production européenne des déchets municipaux en 2009 les recycleurs : ces derniers intègrent les différentes solutions techniques de recyclage telles que le lavage, la densification, la granulation, l extrusion, la micronisation Les recycleurs ont traité tonnes de déchets plastiques en En 2010, le chiffre d affaire le plus important a été produit par les recycleurs avec 420 millions d euros, soit plus de la moitié du chiffre d affaire global du marché du recyclage ; les transformateurs qui prennent en charge la production de nouveaux produits à partir des MPR générées. 14 Source : «Les déchets en chiffres» ADEME Selon le rapport ADEME, il est précisé que l activité des rénovateurs est incluse dans la réutilisation, selon la terminologie réglementaire. Elle se distingue cependant d une activité de réutilisation sans aucune transformation du déchet, comme de la réutilisation de palettes plastiques. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 19

20 Ces différents acteurs régissent le cycle de fin de vie des produits. Pour mieux illustrer l organisation complexe que demande la gestion des produits en fin de vie, nous prenons pour exemple celui des produits en matière plastique en fin de vie comme présenté en figure 9 cidessous. Figure 7 : Approche systémique 16 de la valorisation des déchets appliqués aux produits en matière plastique en fin de vie Certaines entreprises ont plus ou moins d influence dans la chaîne de valeur en fonction du nombre d activités qu elles intègrent. Par exemple, les structures comme Veolia ou Sita collectent, trient et valorisent les déchets issus d entreprises, de collectivités locales et de particuliers. Elles agissent de plus sur différents types de déchets, des déchets banals comme le papier-carton aux déchets dangereux tels que les batteries ou la récupération de certains matériaux en fin de vie sur les VHU. D autres entreprises seront quant à elles beaucoup plus spécialisées. Conclusions et enseignements : Selon les derniers chiffres publiés par l ADEME, le poids de la France en termes de production de déchets est estimé à 770 millions de tonnes en Deux grands domaines produisent à eux seuls près de 81% de la production nationale de déchets : l agriculture et la sylviculture ; la construction et le BTP. 16 Source Tech2Market : A : Tri par matière, conditionnement et mise en balles plastiques transparentes et opaques B : Prélavage, rinçage, essorage, séchage et broyage Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 20

21 La chaine de valeur des acteurs positionnés sur la gestion de fin de vie des produits est complexe et fait intervenir trois typologies d acteurs : producteurs de déchets et rénovateurs ; acteurs de la collecte et du tri ; acteurs du traitement et de la production de MPR. II.2 Impact de la réglementation sur la gestion de fin de vie La réglementation joue un rôle majeur actuellement dans la structuration des filières de recyclage et dans le choix même des matériaux utilisés par certains secteurs d application comme l automobile, l emballage (exemple de l utilisation du PLA dans la conception des bouteilles au Québec) ou le bâtiment. Du fait des Directives de recyclage / valorisation en vigueur et de l économie de la filière, ce secteur est sensible aux arbitrages entre les thermoplastiques (recyclables) et les thermodurcissables (plus difficilement valorisables). Pour ces mêmes raisons, l automobile est attentive à ne pas perturber les filières de valorisation en fin de vie des polyoléfines par l introduction des fibres végétales. Un grand nombre de volontés nationales et européennes poussent les pays vers une meilleure gestion des déchets comme le démontre ces différents exemples : o Avec la Directive-cadre déchets 2008/98/CE, un objectif de recyclage à 70 % avait été fixé pour le bâtiment aussi bien pour les déchets de construction que de démolition d ici 2020 ; o Avec la loi Grenelle 1 du 3 août 2009, un objectif de recyclage de 75 % des déchets d emballages ménagers avait également été fixé pour 2012 (date ensuite repoussée, la mise en pratique ne devrait pas être prévue avant 2016). En parallèle, elle prévoyait que les coûts de collecte, de tri et de traitement des emballages soient couverts par l'écoorganisme compétent à hauteur de «80% des coûts nets de référence d'un service de collecte et de tri optimisé». o En novembre 2008, l Union Européenne s est doté d une directive (2008/98/CE) qui précise le cadre de gestion et de traitement des déchets. Entre autres, la directive introduit un ordre de priorité dans la gestion des déchets (cf. figure 8). Le texte prévoit également une obligation des pays à recycler la moitié de leurs déchets d'ici 2020, l objectif étant de réduire au maximum la mise en centres de stockage et l incinération sans valorisation énergétique. Prévention Réemploi Recyclage (valorisarion organique inclue) Autre valorisation (notamment énergétique) Inicinération (sans valorisation énergétique) et de mise en centre de stockage (enfouissement) Figure 8 : Ordre de priorité dans la gestion des déchets 17 défini par l UE 17 Pour rappel, la réutilisation est une notion française, incluse dans le réemploi au niveau européen (cf. Nomenclature propre au domaine de la gestion des produits en fin de vie Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 21

22 La Directive européenne RoHS (2002/95/CE) [1] complète la directive de 2008 sur les déchets et vise à limiter l'utilisation de six substances dangereuses (plomb, mercure, cadmium, chrome hexavalent, polybromobiphényles, polybromodiphényléthers). Directive 2000/53/CE du 18 septembre 2000 (VHU) : concerne la dépollution systématique avant élimination et l augmentation de la réutilisation : valorisation ou recyclage des composants, avec des objectifs de réutilisation et de valorisation des VHU fixés à 85% en 2006 et à 95% en 2015 ; Directive homologation recyclage 2005/64 de 2009 qui demande aux constructeurs de justifier que le véhicule commercialisé a été conçu pour être effectivement recyclé à 85 % en 2015 ; A contrario, les autres moyens de transport ne disposent pas d une réglementation régissant précisément leur gestion en fin de vie (Bios, 2006) ; L apparition de filières REP favorise également la mise en place de filières de gestion de fin de vie (pour plus d informations, voir l annexe VII.2) ; A l échelle européenne, plusieurs initiatives et décisions visent également à favoriser une meilleure gestion de la fin de vie des déchets : o Par exemple, l association d instruments économiques aux directives européennes qui vise la réduction de la quantité de déchets générés ; o Autre facteur clef, le niveau des taxations de mise en décharge qui est très variable d un pays européen à un autre. A ce titre les Pays-Bas et la Suède sont parvenus dès 2005 à ramener le taux de mise en décharge à moins de 10% en appliquant des prix de mise en décharge supérieurs à 100 /tonne. Figure 9 : Comparaison européenne sur les niveaux de taxes, prix et taux de mise en décharge Source : «Taxe sur l'élimination des déchets en Europe - Etude ADEME & Vous 2008 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 22

23 Conclusions et enseignements : Les différentes directives européennes poussent à la mise en place et à la maturation de filières de valorisation des produits en fin de vie. L Union Européenne impose des objectifs et des taux de plus en plus ambitieux comme dans la filière VHU, avec des objectifs de taux de valorisation passant de 85 % à 95 % d ici Ces objectifs ambitieux impliquent de mettre en place des filières de valorisation y compris pour les matériaux non ou peu traités jusqu à présent. II.3 II.3.1 Les filières de gestion de fin de vie des emballages Etat des lieux européen sur la filière des emballages et position de la France En 2013, l industrie européenne a utilisé 46 millions de tonnes de plastiques dont 39,4% pour le secteur des emballages. Une fois vidés, ces emballages usagés représentent 62% des 25 millions de tonnes de déchets plastiques produits en Europe cette même année. Ce domaine d application apparaît alors comme important dans le but de développer le recyclage des plastiques. En France, d après les derniers chiffres de l ADEME, 7,8 millions de tonnes de déchets d emballages (tous matériaux confondus, emballages ménagers et non ménagers) ont été recyclés en 2011 : 3,1 millions de tonnes de déchets d emballages ont été recyclées auprès des ménages ; 4,7 millions de tonnes au travers des collectes industrielles. Figure 10 : Répartition des tonnages d emballages valorisés en Source : «Emballages industriels, commerciaux et ménagers» - ADEME 2011 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 23

24 Il est à noter que les objectifs fixés pour 2008 et définis par la Directive 2004/12/CE (modifiant la précédente directive 94/62/C2 relative aux emballages et aux déchets d emballages) étaient tous atteints par la France en Objectifs fixés pour 2008 par la Directive 2004/12/CE Taux en France en 2008 Taux en France en ,9% 88,0% 73,6% 60,2% 60,0% 50,0% 70,7% 62,7% 60,0% 71,2% 61,3% 65,2% 55,2% 60,0% 55,0% 23,3% 22,5% 22,5% 25,2% 18,9% 15,0% Recyclage Emballages - Métaux Recyclage Emballages - Papiers - Cartons Recyclage Emballages - Plastiques Recyclage Emballages - Verres Recyclage Emballages - Bois Recyclage Emballages - tous matériaux Valorisation Emballages - tous matériaux Figure 11 : Panorama et évolution des taux de recyclage et de valorisation des emballages, en France en , par typologie de matériau en regard des objectifs de la directive emballage Comme vu précédemment, les emballages (matières plastiques, papiers cartons, verres etc.) font l objet de réglementations avec des objectifs de valorisation et notamment de recyclage bien précis. Selon les chiffres 2011 publiés par Eurostat* (dernières données disponibles) portant sur le recyclage des emballages au niveau européen (tous matériaux confondus, emballages ménagers et non ménagers), la France avec un taux de recyclage de 61,3% se situerait en-dessous de la moyenne européenne estimé à 63,6% : Seule la Belgique présenterait d ores et déjà des résultats supérieurs à ceux attendus pour la France d ici 2016, comme exigé par le Grenelle de l Environnement, avec un taux de recyclage de 80,2% ; En parallèle, l Allemagne, premier producteur européen de déchets devant la France selon Eurostat, afficherait un taux de recyclage des emballages proche de 72%. 20 Source : «Emballages industriels, commerciaux et ménagers» - ADEME 2011 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 24

25 Belgique Pays-Bas Allemagne Irelande République Tchèque Luxembourg Autriche Bulgarie Italie Espagne Slovénie Moyenne européenne Estonie Grêce Slovaquie Lituanie France Royaume-Uni Hongrie Portugal Norvège Suède Danemark Chypre Lettonie Roumanie Liechtenstein Malte Pologne 80,2% 71,9% 71,8% 70,9% 69,7% 68,2% 65,8% 65,1% 64,5% 64,4% 63,6% 63,6% 62,9% 62,4% 62,4% 62,2% 61,3% 60,8% 59,3% 58,4% 57,5% 57,0% 54,3% 52,0% 50,9% 50,0% 48,7% 42,3% 41,2% 0,0% 10,0% 20,0% 30,0% 40,0% 50,0% 60,0% 70,0% 80,0% 90,0% Figure 12 : Classement des pays européens par taux de recyclage des emballages en *Point clef méthodologique : Pour chacun des chiffres énoncés par Eurostat, il est important de préciser que chaque pays possède ses propres définitions en termes de valorisation et de gestion de fin de vie, ainsi que ses propres méthodes de calculs. Il est donc nécessaire de prendre avec mesure les différents chiffres communiqués par Eurostat. De plus dans le cadre de l exploitation des données propres à la France, nous corrélons les informations transmises par Eurostat avec celles de l ADEME pour s assurer de la cohérence des chiffres nationaux. Les différents chiffres extraits des statistiques européennes permettent d identifier les acteurs clefs en termes de valorisation et de gestion de fin de vie des emballages pour mieux appréhender les enseignements et bonnes pratiques mises en place par nos partenaires européens. Pour cette étude, deux pays d intérêt pour la filière des emballages ont été étudiés. 21 Source : Eurostat Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 25

26 Focus sur la Belgique qui affiche le taux de recyclage le plus élevé de l Union Européenne avec 80,2% de recyclage de ses emballages (tout type d emballages confondus) : En Belgique, la collecte est organisée par deux organismes différents selon de la provenance du déchet : D une part, l organisme privé Fost Plus est responsable de la promotion, de la coordination et du financement des collectes sélectives, du tri et du recyclage des déchets d'emballages ménagers : o Au niveau de la promotion : Fost Plus mène des campagnes de sensibilisation, destinées au grand public, autour des problématiques de la collecte sélective, du tri et du recyclage des déchets d emballages ménagers et accompagne également les entreprises dans le développement et l amélioration de leur politique de prévention en matière d emballages ; o Au niveau de la coordination : Fost Plus s assure de la coopération entre toutes les o parties prenantes et de l efficacité du processus de gestion de fin de vie des déchets ; Au niveau du financement : Fost Plus redistribue la contribution payée par les entreprises qui mettent sur le marché des produits emballés en finançant les programmes de gestion de fin de vie des emballages (collecte/tri/recyclage des déchets d emballages ménagers) ; D autre part, l organisme privé VAL I PAC a pour objectif d inciter, de favoriser et de coordonner le recyclage des déchets d emballages industriels. La gestion de fin de vie des emballages industriels en Belgique est depuis 1997 par un Accord de Coopération entre les 3 régions du pays, qui impose des exigences au niveau de la gestion de fin de vie : o La principale obligation porte sur le taux de recyclage et le taux de valorisation des emballages industriels en fin de vie, respectivement fixés à 80 % et 85 %. Selon les dernières données publiées dans le rapport annuel 2012 de VAL I PAC, l organisme compte adhérents, responsables de tonnes d emballages à usage unique et affiche un taux de recyclage 81,8 % des emballages industriels de ses adhérents et un taux de valorisation totale de 91 %. Focus sur l Allemagne qui présente des caractéristiques similaires à la France en termes de tonnages de déchets d emballages générés : Dès 1990, les entreprises allemandes de l emballage et de l industrie alimentaire se sont regroupées pour fonder le Duales System Deutschland (Système Dual de l Allemagne) afin de répondre aux exigences de la réglementation relative aux emballages, entrée en vigueur en 1991, qui intégrait la notion de responsabilité du producteur : Les sociétés mettant sur le marché des emballages devaient contribuer financièrement à la mise en place d une gestion de fin de vie des déchets d emballages générés. Désormais, l Allemagne compte un total de neuf «dual systems» de collecte et de recyclage des déchets d emballage. Les ménages sont également mis à contribution dans le tri des matériaux recyclables issus des emballages en fin de vie : Les emballages métalliques et plastiques en fin de vie sont déposés dans des poubelles ou des sacs «jaunes», collectés en porte à porte ; Les pots et bouteilles en verre en fin de vie sont mis dans des bennes de collecte (des conteneurs installés dans les zones résidentielles) ; Les emballages en papier-carton en fin de vie sont apportés dans des bennes pour les déchets en papier ; Les déchets verts et de la cuisine sont compostés ; Le reste étant jeté dans la poubelle «grise», qui est également enlevée en porte à porte. Selon le sondage réalisé en 2006 par l institut de recherche Forsa à la demande de Markenverband (l association allemande des fabricants de produits de marque), plus de 91% des consommateurs allemands trieraient leurs emballages en fin de vie. Une révision de la réglementation sur les emballages a donné naissance au 5 ème amendement, entré en vigueur dès le 1 er janvier 2009, prévoyant que les fabricants et les vendeurs d emballages commerciaux soient également soumis à une contribution obligatoire afin de participer aux efforts de gestion de fin de vie des emballages au niveau national. De cette manière, les coûts liés la gestion des emballages ménagers résiduels en fin de vie, présents dans les poubelles «grises», sont prises en charge par les consommateurs allemands à travers les taxes Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 26

27 communales alors que les coûts de gestion des emballages ménagers en fin de vie, déposés dans les poubelles «jaunes», sont pris en charge par les droits de licence payés par les fabricants et vendeurs d emballages commerciaux (pour le consommateur, ces droits de licence sont compris dans le prix du produit). II.3.2 La filière des emballages en France Les emballages papier, carton et bois n étant pas traités dans le cadre de cette étude, seuls les emballages plastiques sont étudiés. Ces derniers sont communément regroupés en deux familles : Ceux pour lesquels le détenteur final est un ménage : les emballages ménagers, qui représentent un volume mis sur le marché de 1,091 millions de tonnes par an en France en 2011 pour une répartition suivante en fonction des applications : o 40 % de corps creux (bouteilles et flacons) ; o 34 % de rigides (pots, barquettes, etc.) ; o 26 % de souples (films et sacs) ; Ceux pour lesquels le détenteur final n est pas un ménage : les emballages industriels et commerciaux qui pèsent pour tonnes. En France, seuls les emballages plastiques ménagers et les emballages plastiques de l agriculture sont soumis à une filière organisée et gérée par des éco-organismes. Ces sociétés de droit privé sont investies par les pouvoirs publics de la mission d intérêt général de prendre en charge, dans le cadre de la Responsabilité Elargie des Producteurs (REP), la fin de vie des emballages mis sur le marché par les entreprises leur versant une éco-contribution. Elles ne prennent cependant pas en charge la responsabilité de ses adhérents. Au total, 2,271 millions de tonnes de déchets d emballages plastiques sont récupérés en entrée de collecte, la différence étant principalement due aux taux d humidité et d impuretés contenues dans les déchets. Les chiffres pour la valorisation des emballages plastiques en 2011 pour la France nous donnent alors : un taux de recyclage de 23,3 % ( tonnes, dont sont exportées) ; un taux de valorisation énergétique de 37,7 % ( tonnes) ; un taux de non valorisation (enfouissement, etc.) de 39 %. Fin de vie des emballages plastiques Déchets d emballages issus de la consommation Recyclage Valorisation énergétique Enfouissement Valeur en tonnes % ,3 37,7 39 Figure 13 : Chiffres clefs autour de la fin de vie des emballages plastiques en France en a. Emballages ménagers : action d Eco-Emballages Depuis 1992, Eco-Emballages et Adelphe sont en charge du dispositif de tri et de recyclage des emballages ménagers en France. 22 Source : «La valorisation des emballages en France», ADEME Juin 2013 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 27

28 Figure 14 : Evolution des tonnes d emballages plastiques recyclés issus du dispositif de valorisation des emballages ménagers 23 En 2012, les données consolidées d Eco-Emballages et d Adelphe font état d un taux de recyclage (incluant la valorisation organique) global des emballages ménagers de 67% qui dénote toutefois de grandes disparités en fonction de la nature de l emballage considéré. D après Eco-emballages, sur un gisement total de déchets d emballages ménagers (toutes matières confondues) de 4,762 millions de tonnes, les différentes étapes du cycle de vie de l emballage occasionnent des pertes : tonnes d emballages sont à l origine hors consignes de tri : principalement des emballages plastiques de tonnes ne sont pas triés par les utilisateurs et finissent avec les ordures ménagères résiduelles tonnes sont jetées hors du domicile tonnes sont refusées dans les centres de tri à cause d erreurs de tri à l origine. Dans le même cycle, environ tonnes issues du mâchefer et du compost sont récupérées en «positif». Au total, ce sont 3,187 millions de tonnes d emballages qui auront été recyclés en Dans ce marché, la place des emballages plastiques ménagers est importante et représente 1,093 millions de tonnes (soit 22,9%) qui sont répartis de la manière suivante : tonnes de bouteilles et flacons : ceux-ci ont été recyclés à hauteur de 49% en tonnes d autres emballages plastiques : ceux-ci ne font pas l objet de consignes de tri et viennent donc fortement faire diminuer le pourcentage d emballages recyclés puisque leur taux de recyclage est seulement de 1%. D après Eco-Emballages, sur plus d un million de tonnes de déchets d emballages ménagers en plastique collectés chaque année (collectes sélective et résiduelle confondues), seules tonnes de bouteilles et flacons, ainsi que tonnes d autres emballages plastiques, sont donc collectées séparément et recyclées, soit un total de 22,8 % de taux de recyclage en Source : «Recueil Innovation Recyclage Plastiques» ADEME Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 28

29 Mise sur le marché de tonnes d'emballages plastiques tonnes de bouteilles et flacons tonnes autres emballages plastiques tonnes recyclées tonnes incinérées, enfouissement tonnes recyclées tonnes incinérées, enfouissement... Figure 15 : Collecte et gestion des plastiques par Eco-Emballages en Dans l ensemble, ces chiffres sont en évolution positive (passage de 45 à 49 % de recyclage pour les bouteilles et flacons en un an) et contribuent à l atteinte de l objectif du Grenelle de l environnement. Il est à noter que des réflexions sont en cours sur l extension des consignes de tri à tous les emballages plastiques ménagers. Cette évolution devrait être accompagnée par une modification des pratiques avec la mise en place du tri optique automatisé (l une des possibilités serait une étape de sur-tri optique en complément du tri manuel). La présence d emballages souples dans la collecte sélective devrait également s accompagner du déploiement des techniques de séparation de ce type d emballages, celles-ci étant encore en cours de développement. A l heure actuelle, les filières de fin de vie des emballages rigides et souples sont bien distinctes, les acteurs du recyclage mécanique ne sont par exemple pas les mêmes en fonction de la typologie d emballage. La majorité des utilisations de plastiques biosourcés dans l emballage concerne des applications en tant qu emballages ménagers : Corps creux pour les PET et PE biosourcés. Films et sacherie pour le PE biosourcé et les bases amidon. Emballages rigides en PET biosourcé et PLA. La fin de vie de ces emballages ménagers biosourcés est à l heure actuelle la même que celle des emballages pétrosourcés en fonction de la typologie de produit et d application. b. Emballages industriels et commerciaux Dans le cas des emballages industriels et commerciaux, l entreprise détentrice de l emballage vide doit s assurer de la valorisation de celui-ci par trois moyens : le valoriser dans sa propre installation agréée ; le céder par contrat à l exploitant d une installation agréée ; le céder par contrat à un intermédiaire assurant une activité de transport, négoce ou courtage de déchets. Cette obligation ne s applique pas dans le cas où le détenteur produit moins de litres de déchets par semaine et que ceux-ci sont collectés par la collectivité. Le volume d emballages industriels et commerciaux est légèrement inférieur à celui des emballages ménagers, soit un peu moins d un million de tonnes par an en France. 24 Source : «Rapport annuel» Eco-Emballages 2012 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 29

30 En 2011, deux principaux types d emballages industriels et commerciaux étaient recyclés : Les films souples, dont tonnes sont recyclées, en majorité à l étranger. Le polystyrène expansé (PSE), porté par l action du Groupement d Intérêt Economique ECO PSE, avec un taux de recyclage de 60% pour un total de tonnes recyclées. Un autre exemple peut être mis en avant avec Adivalor. Depuis 2001, Adivalor est en effet l organisation collective en charge de la collecte de certains déchets issus de l agriculture, dont des emballages plastiques tels que : Les produits phytopharmaceutiques : bidons en PE et PET ; Les produits fertilisants et amendements : big bags (PP, PE), sacs PE et bidons PE et PET ; Les semences et plants : big bags (PP, PE) ; Les produits d hygiène pour élevage laitier : bidons PE. Son taux de collecte a été en moyenne de 63 % en 2012 et varie selon l ancienneté des programmes : 78 % pour les emballages de produits phytopharmaceutiques (démarrage des collectes en 2001) 33 % pour les emballages de produits d hygiène de l élevage laitier (démarrage en 2010) En termes de recyclage, cette structure a obtenu de bons résultats : 94 % des emballages et films collectés ont par exemple été recyclés, dont 100% des big bags. Au total, près de tonnes de déchets d emballages plastiques ont été recyclées durant la campagne 2012, dont : tonnes de films et emballages à base de PEbd ; tonnes d emballages souples à base de PP ; tonnes d emballages rigides à base de PEhd Quantités collectées Quantités recyclées Figure 16 : Tonnes de plastiques usagés en 2011 par Adivalor 25 Au total, le taux de recyclage des déchets des emballages industriels et commerciaux est par contre supérieur à celui des emballages ménagers avec 25 % en 2011 pour un total de tonnes recyclées. Les plastiques biosourcés sont quasiment inexistants aujourd hui dans le domaine des emballages industriels et commerciaux. c. Cas particulier : compostage et biodégradation 26 : la norme NF EN13432:2000 La norme NF EN13432 est utilisée depuis le début des années 2000, elle est la seule norme existante pour attester qu un emballage réponde bien aux exigences de la valorisation par compostage en milieu industriel (conditions précises de température, humidité, etc.) au sens de la directive 94/62/CE sur les 25 Source : Rapport Adivalor Source : fiche technique «Plastiques biodégradables» ADEME Février 2012 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 30

31 emballages. Il s agit d une norme harmonisée qui définit les caractéristiques qu un matériau doit respecter pour être composté en milieu industriel, à savoir : la biodégradabilité ; la désintégration en cours de traitement biologique ; l effet sur le processus de traitement biologique ; l effet sur la qualité du compost obtenu. Autant de critères et d essais sont alors définis pour valider la conformité à la norme. Le respect de celle-ci, et pour les industriels le souhaitant, l obtention de labels privés tels que OK COMPOST (délivré par AIB Vinçotte en Belgique) ou le Seedling de DIN CERTCO en Allemagne, permet de certifier l aptitude de l emballage à pouvoir entrer dans les processus de compostage industriel. Bien que plusieurs centaines de matières premières, produits semi-finis ou finis soient certifiés, seule une très faible part de ceux-ci est effectivement compostée industriellement. La principale problématique vient de l absence de collecte spécifique de ce type de produits une fois mis sur le marché. Seuls de rares exemples existent au niveau européen avec notamment la récupération des déchets organiques avec des sacs certifiés en Allemagne et en Italie. En France, une centaine de communes utilisent ce type de sacs pour la collecte des déchets organiques. Une majorité des emballages plastiques biodégradables répondant à cette norme sont également biosourcés, mais cela n est pas systématique. Il est également important de noter qu un produit biosourcé n est pas forcément biodégradable (exemples : PE, PET biosourcés), en effet, l origine de la ressource et les propriétés en fin de vie sont deux paramètres tout à fait indépendants. Un exemple de projet traitant de cette norme peut être ici donné : le projet BioPlasTox, lancé en 2011 et piloté par le CRITT Matériaux Alsace et RITTMO Agroenvironnement, vise à évaluer l'écotoxicité et la dégradation d'emballages en plastiques dits biodégradables au sens de la norme EN13432, dans le scénario suivant : compostage de déchets verts et d un plastique biodégradable puis utilisation de ce compost pour fertiliser des sols destinés à la culture maraichère. Ce projet est cofinancé par l ADEME. La grande majorité des matériaux biodégradables et/ou compostables ne le sont qu industriellement, au sein de plateformes de compostage dédiées et dans des conditions précises (température, humidité ) qui ne sont réunies ni dans un composteur individuel, ni dans la nature. Un produit biodégradable, comme tout autre produit, ne doit donc en aucun cas être jeté dans la nature. d. Projets et perspectives pour le secteur de l emballage Il existe une forte volonté des pouvoirs publics et des industriels de réduire notre empreinte sur l environnement via une réduction des émissions de CO 2, et globalement d une optimisation des performances environnementales des produits. L intégration de matériaux biosourcés (souvent avantageux sur certains impacts tels que le changement climatique (GES) ou l épuisement des ressources non renouvelables) ainsi que la réduction des déchets ou encore leur valorisation (recyclage et utilisation de MPR par exemple) font partie des voies envisagées dans des démarches globales d éco-conception des produits visant à réduire l impact sur l environnement de ceux-ci dès leur phase de conception et pour l ensemble des étapes de leur cycle de vie. D une manière plus globale, le concept d économie circulaire 27 est également considéré de très près. L économie circulaire peut se définir comme un système économique d échange et de production qui, à tous les stades du cycle de vie des produits (biens et services), vise à augmenter l efficacité de l utilisation des ressources et à diminuer l impact sur l environnement. L éco-conception est alors une des composantes essentielle de l économie circulaire. Un des exemples qui peut être donné dans le cas des emballages est l utilisation de déchets ou de résidus non valorisés d une industrie (agro-alimentaire par exemple) qui peut ainsi permettre la création de nouvelles matières premières (ex : PET biosourcé produit à partir de mélasse des industries sucrières). Les organisations publiques et industrielles s allient donc via des projets collaboratifs pour amorcer la généralisation de l utilisation de produits biosourcés et l installation de filières stables et efficaces de gestion de fin de vie. 27 Source : Fiche technique «Economie circulaire : notions» ADEME Octobre 2013 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 31

32 Par exemple, le projet THANAPLAST piloté par un ensemble de partenaires constitué entre autre de la société Carbios, du CNRS, de l INRA, et des sociétés de la région Auvergne, vise à développer des solutions innovantes capables de produire, transformer et recycler un très grand nombre de plastiques à partir de procédés utilisant des enzymes. Ce projet, d un budget total de 22 millions d euros, est financé à hauteur de 9,6 millions d euros par BPI France. Conclusions et enseignements : Sur un volume global de plus de 2 millions de tonnes d emballages plastiques mis sur le marché aujourd hui en France : 23,3 % sont recyclés ; 37,7 % sont valorisés énergétiquement. Dans le cas spécifique des emballages ménagers : 49% des flacons et bouteilles sont recyclés ; seulement 1% des autres emballages ménagers le sont. De grandes disparités subsistent au niveau de la fin de vie des emballages ménagers liées aux consignes de tri actuelles. La collecte systématique et la valorisation par biodégradation et compostage industriels des emballages pouvant emprunter cette voie, n est pas encore à l heure actuelle en place de façon homogène au niveau national et concerne des volumes très faibles sur des matériaux très spécifiques. Les emballages biosourcés sont aujourd hui en grande majorité des emballages ménagers et leur fin de vie est identique à celle des emballages pétrosourcés en fonction des produits et applications considérés. II.4 II.4.1 Les filières de gestion de fin de vie dans les transports Etat des lieux européen sur la filière des véhicules hors d usage et position de la France La Directive 2000/53/CE sur les véhicules hors d usages (VHU) impose un taux de 95% de réutilisation et de valorisation des VHU avec un taux minimum de 85% de réutilisation et de recyclage à l'horizon Le recyclage et la réutilisation des véhicules sont facilités, de par leur importante composition en métaux. La majorité des pays européens affichent ainsi des taux supérieurs à 80 % en 2011 (cf. figure 15). Contrairement aux emballages où les tonnages sont relativement proches à population et niveau de vie homologues, la filière des VHU présente de très importantes disparités relativement à la quantité de déchets générés. Selon les dernières données publiées par Eurostat*, la France serait le premier pays générateur de VHU en 2011, en termes de tonnages générés, avec un total de tonnes, suivie par le Royaume Uni ( tonnes), l Italie ( tonnes), l Espagne ( tonnes) et l Allemagne ( tonnes). *Point clef méthodologique : Pour chacun des chiffres énoncés par Eurostat, il est important de préciser que chaque pays possède ses propres définitions en termes de valorisation et de gestion de fin de vie, ainsi que ses propres méthodes de calculs. Il est donc nécessaire de prendre avec mesure les différents chiffres communiqués par Eurostat. De plus dans le cadre de l exploitation des données propres à la France, nous corrélons les informations transmises par Eurostat avec celles de l ADEME pour s assurer de la qualité des chiffres nationaux. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 32

33 Allemagne Slovaquie Danemark Bulgarie Pologne Belgique Lituanie Malte Slovénie Letuanie Grèce Italie Moyenne européenne Suède Chypre Royaume-Uni Pays-Bas Luxembourg Roumanie Portugal Espagne Autriche Hongrie Finlande France République Tchèque Liechtenstein Estonie 93,4% 93,1% 92,8% 90,0% 89,5% 88,2% 87,2% 87,0% 86,1% 85,4% 85,2% 84,8% 84,6% 84,4% 84,0% 83,4% 83,1% 83,0% 82,9% 82,9% 82,9% 82,8% 82,7% 82,5% 80,8% 80,3% 80,0% 76,1% 0,0% 20,0% 40,0% 60,0% 80,0% 100,0% Figure 17 : Classement des pays européens par taux de recyclage et de réutilisation des VHU en D après l ADEME, 78,6% des véhicules hors d usages en France ont été réutilisés ou recyclés en 2009 (cf. figure ci-dessous) : ce chiffre coïncide avec celui présent dans la base de donnée Eurostat et montre la difficulté de la France à atteindre les objectifs définis par l Union Européenne. 28 Source Eurostat Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 33

34 Réalisé en 2009 Objectif 2006 Objectif ,0% 78,6% 80,0% 85,0% 82,1% 85,0% Réutilisation et recyclage Réutilisation et valorisation Figure 18 : Répartition du traitement des véhicules hors d usage en 2009 et objectifs européens en 2006 et A l image de la filière des emballages, la lecture des données européennes permettent de sélectionner et d étudier trois acteurs majeurs en termes de valorisation et de gestion de fin de vie des véhicules hors d usage pour en tirer des enseignements. Focus sur l Allemagne qui détient le plus haut taux de recyclage et réutilisation en Europe : Première du classement, l Allemagne affiche un taux de recyclage et de réutilisation de l ordre de 93,4% de ses véhicules hors d usages. La législation allemande stipule que chaque personne désirant se séparer d'une voiture doit remettre son véhicule à une entreprise de recyclage ou un centre de démantèlement reconnu. Il reçoit ensuite un certificat de recyclage qui lui sera demandé lors de la «désimmatriculation» de son véhicule auprès des autorités. De plus, les fabricants et les importateurs ont pris l engagement volontaire de reprendre gratuitement l ensemble des véhicules auprès de leur dernier utilisateur jusqu à un âge maximum de 12 ans. Focus sur deux autres pays en avance par rapport à la France mais en-dessous de la moyenne européenne : le Royaume-Uni et les Pays-Bas A tonnage homologue, le Royaume-Uni recycle légèrement plus que la France avec un taux de recyclage et de réutilisation de 83,4%. En termes de législation, un règlement de 2005 exige que les producteurs de véhicules mettent à disposition des usagers des installations de prise en charge et de démantèlement certifiés pour leurs véhicules en fin de vie. Des initiatives telles que le projet collaboratif CARE (Consortium for Automotive Recycling) implique des fabricants et démonteurs de véhicules britanniques. Il vise à réduire la quantité de déchets issus de VHU mis en décharge, par la recherche sur les procédés de recyclage et la réutilisation des matériaux. Aux Pays Bas, l Auto Recyclage Pays-Bas (Auto recycling Netherland - ARN), mis en place par l'industrie automobile néerlandaise, recueille toutes les carcasses de voitures et veille à leur démantèlement et recyclage, sans frais pour le dernier détenteur. Le financement de ce système est assuré par une taxe d'élimination des déchets payable au moment de l'immatriculation du véhicule. L ARN gère les activités de recyclage et de collecte des véhicules en concluant des contrats avec des entreprises de démontage. II.4.2 L environnement français de la gestion de fin de vie dans le secteur des transports Les filières de fin de vie des secteurs du transport, varient selon l état de fonctionnement des véhicules, leur valeur économique en fin de vie, le cadre réglementaire et leur composition en substances dangereuses. Une étude de l ADEME réalisée en 2006 par BIO IS 30 permet de donner une photographie précise des gisements des moyens de transport hors voitures et véhicules utilitaires, le total des secteurs couverts (aéronautique, ferroviaire, nautisme, véhicules agricoles ) représentant un gisement homologue à celui des VHU en 2005, soit 1,2 millions de tonnes. 29 Source : «Les déchets en chiffres» ADEME Source : «Etude de la fin de vie des moyens de transport en France (hors VHU)», BIO IS 2006, Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 34

35 Figure 19 : Tonnage du gisement des moyens de transports hors voitures et véhicules utilitaires en kilotonnes Secteurs routiers (VHU, véhicules lourds) Pour les VHU : La directive européenne VHU impose aux pays membres de recycler et de valoriser respectivement 85 et 95 % des composants des véhicules d ici Elle concerne les voitures particulières (catégorie M1) et les véhicules utilitaires légers (catégorie N1). La filière s est donc organisée autour de centres VHU et de broyeurs agréés, afin d atteindre ces objectifs. Plus de 1,5 million de VHU sont traités chaque année par centres VHU agréés et une soixantaine de sites de broyage. Les centres VHU effectuent la dépollution des véhicules et le démontage de certaines pièces en vue de leur réutilisation ou de leur valorisation (recyclage principalement) avant de transmettre les VHU aux broyeurs agréés, qui procèdent à leur broyage puis séparent les différentes matières restantes pour les valoriser. Une part significative des résidus de broyage part encore en centres de stockage. Suivant les pays au sein de l Union Européenne, la valorisation des matières non métalliques présentes dans les VHU se fait préférentiellement via le démontage (15 % en France) ou via le tri postbroyage (85 % en France). Dans bon nombre de pays, l atteinte des objectifs de réutilisation, de recyclage et de valorisation repose sur un certain équilibre entre ces deux options. A titre d exemple : Hélicoptères Aviation générale et ULM Avions civils Bateaux de pêche Bateaux de plaisance Transport fluvial Véhicules de loisirs Autobus et autocars Deux roues motorisés Bicyclettes Transport maritime Engins de chantier Trains et tramways Engins agricoles Camions, tracteurs et remorques 0 kt 100 kt 200 kt 300 kt 400 kt 500 kt 600 kt 1. En Pologne, Roumanie, Grèce il n existe pas/peu de tri post broyage ; 2. De manière schématique le tri post broyage serait plus fréquent dans le nord de la France et le tri démontage ailleurs. Les modèles traités actuellement contiennent environ 75 % de métaux en masse (principalement acier et aluminium) et environ 12 % de plastiques, contre 20 % pour les nouveaux modèles. La part des composites, dont l utilisation est relativement récente dans le secteur automobile, peut être considérée actuellement comme marginale dans les gisements de matériaux en fin de vie pour les VHU. La directive européenne VHU est en train de modifier significativement la composition des véhicules hors d usage en matière de taux d incorporation de matériaux et de composition avec le développement significatif de 31 Source : «Etude de la fin de vie des moyens de transport en France (hors VHU)», BIO IS 2006, Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 35

36 polymères recyclés. A la marge aujourd hui, la recherche d allègement favorise l incorporation de matériaux biosourcés. La fin de vie usuelle actuellement pour les 3 principales familles de pièces retenues dans le cadre de la présente étude, qu elles soient biosourcées ou pas, est la suivante pour le secteur automobile : Les experts interrogés considèrent globalement que les pièces thermocompressées à base de non-tissés sont mises en décharge, leur valeur économique ne justifiant pas jusqu à présent la mise en place d une filière de démontage. Les pièces plastiques injectées pour leur part font l objet d une forte valorisation, les constructeurs ayant souhaité massifier l utilisation des polyoléfines afin de faciliter leur valorisation en fin de vie. Par exemple, le PP (seul ou renforcé en fibres de verre) est ainsi incorporé dans les filières de tri/post-broyage, permettant ainsi sa récupération et son recyclage. L utilisation des composites à fibres continues étant récente dans le secteur automobile, il n existe pas à proprement parlé de filière / solution de valorisation en fin de vie. Figure 20 : Répartition des pièces plastiques dans l automobile pour les nouveaux véhicules mis sur le marché Selon l observatoire de la filière VHU en 2011, d un point de vue qualitatif, les constructeurs automobiles poursuivent l intégration de matières recyclées dans leurs nouveaux véhicules et diminuent au fur et à mesure les quantités de produits toxiques utilisés. Deux points importants sont mis en exergue dans leur déclaration : Les constructeurs ont des stratégies différentes en matière de taux de démontage avant broyage, certains préférant le développement des techniques de post broyage, considérant que d un point de vue environnemental, le démontage n est pas préférable à la séparation des matériaux après broyage ; La maîtrise des flux de VHU semble être perçue par certains acteurs comme centrale. C est ainsi que Renault a investi avec SITA dans la société INDRA qui regroupe 320 centres VHU en France en Les constructeurs automobiles prennent en compte les contraintes de recyclage dès la phase de conception. Dans tous nouveaux projets de développement, une personne est en charge des questions de recyclabilité des matériaux, de démontabilité et de récupération des matières afin de répondre à la directive «homologation recyclage» de Encore faiblement exploités dans le secteur automobile, les matériaux biosourcés actuellement utilisés ne font pas l objet à ce jour d un recyclage ou d une valorisation au sens de la Directive Européenne. En dehors de toute considération relative à la valorisation énergétique des matériaux biosourcés qui ne posent Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 36

37 aucune difficulté par rapport aux matériaux actuels, les constructeurs sont donc très vigilants à ce que l intégration de ces nouveaux matériaux ne perturbent pas et ne polluent pas les filières de recyclage existantes, car pouvant freiner l atteinte des objectifs européens. Selon les constructeurs les interrogations sont plus ou moins poussées, ce qui génère une attitude proactive ou non, en fonction des réponses apportées aux questions suivantes : Dispose-t-on de solutions industrielles de fin de vie pour ces matériaux démontrées et opérationnelles? Ces nouvelles matières perturbent-elles les filières de valorisation des matériaux en fin de vie mises en place? Quel est le comportement des fibres végétales issues de la filière de tri post broyage pour une utilisation en injection (température maximale acceptable dans les procédés de mise en œuvre, risque d émission d odeur)? Quel est le risque de pollution par les huiles / essence du PP recyclé du fait de la présence de fibres végétales (odeur, processabilité), qui potentiellement pourraient être souillées par les hydrocarbures et lubrifiants lors de la phase de tri/broyage? Conscients de cette situation, les sous-traitants de rang 1 et 2 de l automobile et certains laboratoires convaincus des fonctionnalités apportées par les matériaux biosourcés (par exemple fonction d allègement tout particulièrement de 10 à 25 % en masse sur pièce finie par rapport à la même pièce injectée non biosourcée 32 ), ont engagé un certain nombre de travaux afin de répondre point par point aux questions posées par les constructeurs automobiles. Pour ces acteurs, l objectif principal est aujourd hui de diffuser les résultats prometteurs de leurs travaux, en particulier à l échelle industrielle, afin de démystifier la «problématique» de valorisation des matériaux biosourcés. Au niveau des pièces en fin de vie Essais à l échelle laboratoire de réincorporation en injection de PP/chanvre, PP recyclé/chanvre ou PLA/chanvre jusqu à 7 cycles, démontrant les bonnes propriétés mécaniques après recyclage, une amélioration de la tenue au choc, mais une diminution de la viscosité PP-Hemp 70/30 PP PP-Glass 70/ PP-Glass 70/30 PP-Hemp 70/30 Tensile Modulus (MPa) Aspect ratio Figure : Evolution 2 3du comportement 4 5 de 6 pièces 7 thermoplastiques 8-2 injectées 0 PP/chanvre 2 4au cours 6de 8 différents cycles de réincorporation Injection cycles(source : Bourmaud, Baley, Pol Deg & Stab, 2007 Injection et cycles 2009, d après des matières AFT Plasturgie) Essais d incorporation dans les filières de tri post broyage en situation industrielle afin de démontrer la bonne compatibilité des matières biosourcées lors de l étape de tri et lors de l étape d extrusion. Ces travaux ont démontré la capacité de ces matières à s intégrer parfaitement dans les procédés industriels de valorisation des polyoléfines en maintenant le niveau de qualité et de performance (exemple : PP/chanvre) Source : Communications AFT plasturgie (Colloque Troyes 2011), Faurecia (Colloque Sinal 2013), Arkema (Fimalin) 33 Source : Limatb 34 Source Faurecia : projet NAFCORECY Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 37

38 Constitution d une base de référence sur le comportement dans la filière tri post-broyage de différentes matières (PP, PE + lin/chanvre/bois/verre), en fonction de différents cycles de production/recyclage/réincorporation, en fonction de différents vieillissements (Projet ENOLIBIO cofinancé par l ADEME. Partenaires : AGPlast, Pellenc, PEP et Mines d Alès) 35. Au niveau des chutes de production Réduction des chutes de production par optimisation des formes des matières fournies afin de réduire les découpes en situation industrielle (exemple : non tissé PP/lin). Valorisation des chutes de production par broyage et incorporation en tant que charge / renfort permettant la formulation de pièces injectées validée pour certaines applications automobile (exemple : PP/lin) En conclusion au niveau des VHU, la réglementation européenne en matière de fin de vie qui est un atout majeur dans la structuration de filière de recyclage / valorisation en fin de vie, ne facilite pas, voire même est un facteur limitant à l incorporation de matériaux innovants, dont les matériaux biosourcés, dans le secteur de l automobile. Pour les véhicules lourds : Selon BIO IS , l âge des véhicules lourds (camion, autobus et autocar), conditionne leur devenir, qui est basé principalement sur leur réutilisation et donc leur revente en France ou à l étranger. La déconstruction-recyclage-valorisation des véhicules lourds en fin de vie resterait donc un débouché minoritaire face à la revente et à l exportation. Il n a pas été identifié de réglementation s appliquant spécifiquement à la fin de vie des véhicules lourds. La valorisation en fin de vie est basée ainsi sur des initiatives privées des constructeurs tels que Volvo Trucks pour les camions, qui permettraient d atteindre un taux de recyclage en masse de plus de 90 %. Dans ce cadre, certains constructeurs signent des partenariats avec des démolisseurs pour garantir un pourcentage optimal de recyclage. A noter, qu environ un tiers du poids d'un camion serait désormais constitué de métaux recyclés. Dans le cas des véhicules lourds, le taux de pénétration des matériaux biosourcés est relativement plus limité et porte sur le même type de pièce que pour les Véhicules Particuliers (VP), à savoir à ce jour quasi exclusivement des pièces thermocompressées à base de non-tissés. 2. Ferroviaire : La durée de vie d un train est comprise entre 30 et 50 ans. Le démantèlement actuel s appuie sur les filières de recyclage spécifiques à chaque type de matériaux composant les trains ou les métros. Il n existe pas à ce jour «de règlementation spécifique sur la fin de vie des trains, en dehors du décret n du 24 décembre 1996 qui notifie l interdiction de mise sur le marché de matériaux contenant toutes variétés de fibres d amiante», comme l indiquait BIO IS dès La SNCF met en place ces dernières années sa filière de démantèlement, en s appuyant sur les Technicentres en charge de la rénovation et progressivement du démantèlement des trains (Rouen, Le Mans, etc.). La première étape consiste à dépolluer les véhicules (désamiantage, vidange ), ce qui demande dans le cas du désamiantage des interventions spécialisées. Selon la SNCF, l'écoconception des matériels permet de mieux prendre en compte cette problématique. Les pièces réutilisables / réparables / revendables telles que le moteur, le compresseur, les interfaces hommes machines pour la radio, les enregistreurs de vitesse, le manipulateur de conduite, les contacteurs, les sièges, les vitres sont ensuite démontées ce qui rend l opération rentable. Une fois désossées les carcasses sont revendues à des ferrailleurs. La vente des carcasses couvre généralement les coûts de démontage. L objectif de la SNCF est de résorber le stock actuel de matériels roulants au niveau national en attente de traitement d'ici Source consortium ENOLIBIO 36 Source : «Etude de la fin de vie des moyens de transport en France (hors VHU)», BIO IS 2006, 37 Source : «Etude de la fin de vie des moyens de transport en France (hors VHU)» BIO IS 2006, Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 38

39 De manière exploratoire, la SNCF s'est associée à l'expérimentation conduite par la RATP avec le groupement industriel composé de Hiolle Industries, Alstom Transport, LME TRITH, Ramery Environnement et Groupe Vitamine T. Ce groupement a pour objectifs d améliorer expérimentalement la valorisation des déchets issus des matériels roulants ferroviaires hors d usages et tout particulièrement les voitures que leur a confiées la RATP. Par ailleurs, la RATP «exigerait des constructeurs de limiter le nombre de matériaux entrant dans la composition d un même produit». 3. Nautisme : Dans le secteur du nautisme, et plus particulièrement celui de la plaisance, les bateaux sont composés de verre/polyester à 74 %, 21 % de bois et 5 % d acier. Les matériaux biosourcés ne sont pas présents à l heure actuelle 38. Mais la situation change rapidement. Des démonstrateurs sont en phase de tests en situation réelle, tels que le trimaran Gwalaz de 7 m de long, initié par la société Kaïros, qui intègre des composites thermodurs biosourcés à base de lin, de liège, de balsa et de résines époxy partiellement biosourcées. L émergence du monde de la plaisance date des années 70 et la durée de vie moyenne d une embarcation est de 30 ans. En 2008, la flotte de loisir française avait ainsi une moyenne d âge de 23 ans. Il ressort de ces éléments que les gisements de matériaux en fin de vie dans le secteur sont naissants et qu un flux important est à prévoir dans les années à venir. Selon la «mission parlementaire démantèlement des navires de juin 2010», «l opération de déconstruction d un navire de plaisance en composite verre résine, ne peut être une opération rentable pour son propriétaire et représente même un coût relativement dissuasif». L inexistence de réglementation spécifique quant à la fin de vie des bateaux de plaisance d une part en dehors de la réglementation générique sur les déchets qui s applique, et l abandon des embarcations d autre part constitue un frein majeur à la structuration de filière de valorisation. A l heure actuelle, le dernier détenteur du bateau est celui qui doit gérer sa fin de vie et doit s acquitter d une somme moyenne de pour sa déconstruction. Les propriétaires de bateaux privilégient alors la revente (action qui ne fait que retarder l échéance de la déconstruction) ou l abandon au large. Le suivi des immatriculations à l échelle nationale est à améliorer. Par exemple : il n y a pas d obligation de déclaration lors de la revente d un bateau ; certains abandons se font simplement en ponçant l immatriculation et en laissant l embarcation au port. Les gisements de matériaux en fin de vie attendus seront diffus sur le littoral français. La quantification de ces gisements est difficile au vu du manque de fiabilité du suivi des immatriculations. D après les experts interrogés, un travail sur la convergence des volumes est donc nécessaire pour structurer et pérenniser la filière de gestion de bateaux en fin de vie. Ils insistent également sur l importance d instaurer des lois concernant l abandon des bateaux. A l heure actuelle, la filière de prise en charge de ces bateaux en fin de vie est en cours de structuration sur la base d initiatives individuelles ou collectives de filière : Cf. projet BPHU (Bateau de Plaisance Hors d Usage) piloté par la fédération des industries nautiques (FIN), avec le soutien de l ADEME notamment. Il a consisté dans un premier temps en une phase expérimentale de définition des procédures techniques, organisationnelles et financières de prise en charge des BPHU. Cf. Mission parlementaire démantèlement des navires, dans le cadre du Grenelle de la Mer. Figure 22 : Illustration de la fin de vie de bateaux de plaisance en France (source Sirmet) 38 Raison pour laquelle le secteur de la marine marchande, des bateaux de pêche ou des péniches n est pas abordé dans la présente étude. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 39

40 L enjeu est de disposer des moyens de financement nécessaires à la déconstruction des bateaux, à la qualification des sites existants et à leur renforcement / pérennisation. Les étapes de traitement d un BPHU peuvent être synthétisées de la manière suivante : Inscription du bateau en BPHU Désarmement du bateau : démâtage des mâts et haubans, enlèvement de la quille, des lests, safrans, extraction des ensembles «non attachés» et mobiles : voiles, ancre Dépollution du bateau : récupération des hydrocarbures, huiles, Déconstruction sélective des sous-ensembles métalliques, du mobilier, des équipements électriques Séparation de la coque et du pont, dépose des sous-ensembles de matériaux hors composites Gestion multi-filières des différents matériaux (transformation du polyester en combustible solide de récupération (CSR) pour les cimenteries, etc.) 4. Aéronautique : Pour les avions : Les avions ont généralement une durée de vie de 20 à 30 ans. Une fois qu ils arrivent en fin de vie, les avions de transport de passagers sont soit réaffectés au fret, soit stockés dans des «cimetières» d avions ou dans les aéroports. Ces avions peuvent être remis en service si la demande augmente, ou ils peuvent être détruits et les pièces réutilisées. Il n existe pas de règlementation spécifique sur la fin de vie des avions au niveau mondial. L organisation actuelle des filières de fin de vie dans le secteur aéronautique est le fruit de démarches volontaires, avec un marché de plus de avions commerciaux qui arriveront en fin de vie d ici 15 ans. Deux plateformes de recyclage ont été mises en place en France à ce jour : La plateforme de démantèlement d avions de Châteauroux-Déols (Indre). Créée en 2005, elle est exploitée par Bartin Aéro Recycling, filiale dédiée du groupe Bartin, en lien avec Veolia Environnement. D une surface de m 2 elle est susceptible de prendre en charge plusieurs avions simultanément (BIO IS, ). Elle a été la 1 ère plateforme à être ouverte à l échelle européenne. La plateforme de Tarbes-Lourdes Pyrénées (Hautes-Pyrénées). Créée en 2009, dans le cadre de la société TARMAC Aerosave qui réunit Airbus et Sita, issue des travaux conduits dans le cadre du projet PAMELA. Elle a la capacité de déconstruire 30 avions de grande taille par an. L objectif de ces 2 plateformes est la réutilisation des pièces détachées dans l aviation ou dans d autres secteurs et le recyclage des métaux. La valeur des avions en fin de vie repose principalement sur la quantité de pièces détachées récupérables (plusieurs centaines de milliers d euros), la valeur économique des matériaux étant marginale en comparaison (BIO IS, 2006). Une fois dépollués, les pièces de valeur sont récupérées pour être réutilisées ou revendues, les carcasses sont broyées et triées et les métaux valorisés. Ces 2 plateformes constituent une première phase d'expérimentation grandeur nature, pour mettre en place un processus de démantèlement normalisé qui pourrait s'imposer comme «référence européenne». A l échelle internationale, l AFRA (Aircraft Fleet Recycling Association), soutenue par Boeing, a été créée dans le but d apporter une réponse opérationnelle au recyclage des avions en fin de vie. Les résultats issus du projet PAMELA (procédé innovant de management des avions en fin de vie) donne une bonne photographie de la composition actuelle des avions en fin de vie (structure en aluminium) : 77 % d aluminium, 12% d acier, 4% de titane et 4% de matériaux composites (source Airbus). Selon ce projet, le taux de valorisation global est estimé vers 85 % pour ce type d avion à structure principalement constituée d aluminium. 39 Source : «Etude de la fin de vie des moyens de transport en France (hors VHU)», BIO IS 2006, Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 40

41 4% 4% 3% 12% 77% Aluminium Acier Titane Matériaux composites Autres Figure 23 : Composition moyenne d un avion (structure aluminium) (source : BIO IS 2006) PAMELA a permis d atteindre un taux de recyclage de 85 %, à l instar de l objectif fixé par l UE dans sa directive relative aux véhicules hors d usage (2000/53/CE), alors qu avant le lancement de ce projet, généralement près de 45 % du poids des appareils était mis en décharge. Le processus normalisé de fin de vie mis en place a été divisé en 3 étapes : le déclassement, le désassemblage des équipements et enfin la déconstruction. Le déclassement implique le nettoyage et la décontamination de l avion, avec l élimination des substances dangereuses. Pendant le désassemblage, on retire les parties réutilisables de l avion, comme les moteurs et les trains d atterrissage. Dans les gisements en fin de vie, la part des matériaux composites va sensiblement augmenter à l horizon , les derniers Airbus commercialisés contenant au moins 50 % de composites, pour une durée de vie supérieure à 30 ans. A l heure actuelle, les composites en fin de vie sont récupérés par des collecteurs et sont incinérés (avec ou sans valorisation énergétique) ou enfouis. L enfouissement ne constitue pas une solution durable et l incinération génère plusieurs composés qui peuvent être toxiques. L élément qui limite grandement le recyclage des composites hautes performances est la capacité à séparer la résine thermodur de son renfort fibreux. Des tests réalisés chez les acteurs interviewés a permis de récupérer le renfort en fibres de carbone par solvolyse. L objectif serait de réussir à transformer les composés issus de la solvolyse en matières premières pour la fabrication d autres produits. Cependant, la technologie de solvolyse est perçue par les industriels du secteur comme économiquement non abordable à ce jour. Le secteur aéronautique utilise préférentiellement des renforts de type préimprégnés qui par nature génèrent des chutes de production importantes de l ordre de 40 %. A la lumière des entretiens réalisés, la valorisation de ces chutes de production (actuellement non biosourcées) apparaît comme un point majeur à solutionner pour les années à venir. Pour les hélicoptères : La durée de vie moyenne d un hélicoptère est de 30 à 40 ans. L utilisation des composites dans la conception des hélicoptères est relativement récente. Le taux d incorporation des composites varie selon les modèles et est supérieur à 80 % de la structure (hors éléments mécaniques et moteurs) pour les modèles NH90 par exemple. Les pièces utilisées sont principalement des thermodurs (verre, carbone, kevlar) base préimprégnés. Eurocopter est un pionnier dans l utilisation des matériaux biosourcés dans l aéronautique tant en matière de résines que de renforts biosourcés. Par exemple le projet Cleansky a permis de tester des pièces en fibre de lin avec l objectif de les qualifier. D autres projets visent à développer les utilisations de résines biosourcées. A l image du secteur aéronautique, il n existe pas actuellement de réglementation spécifique à la gestion de la fin de vie des hélicoptères mis sur le marché. Généralement toutes les pièces ayant de la valeur sont démontées pour être réutilisées (exemple des moteurs). Les pièces non démontables représentent en moyenne 1 tonne par hélicoptère pour un poids total de 2 à 3 tonnes. Au vu du parc d hélicoptère en France et / ou à l image de la production annuelle d Eurocopter (de l ordre de 500 hélicoptères en 2012), le gisement à valoriser en fin de vie est un gisement limité à quelques centaines de Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 41

42 tonnes. Il est par ailleurs diffus et les matériaux restant n ont qu une faible valeur. Les technologies de valorisation de ces pièces en fin de vie sont soit non rentables (tri/broyage), soit non matures technologiquement (solvolyse, thermolyse). Conclusions et enseignements : Le gisement des matériaux en fin de vie issus des filières transports étaient estimés par l ADEME en 2006 (BIO IS 40 ) à plus de 2,4 millions de tonnes. La pression réglementaire et/ou les préoccupations environnementales incitent progressivement les industriels des transports à mettre en place des filières de démantèlement/recyclage/valorisation. La mise en place de ces filières est soit encadrée par les pouvoirs publics (exemple des VHU), soit le fruit d initiatives professionnelles individuelles ou collectives (exemple de la filière aéronautique). La maturité de structuration des filières de valorisation en fin de vie au vu des éléments collectés est la suivante : automobile > aéronautique > ferroviaire > nautisme, hélicoptère Les industriels des transports recherchent des solutions simples à mettre en œuvre, pragmatiques et économiquement viables sans subvention. 3 paramètres clés apparaissent dans la structuration des filières de valorisation en fin de vie : La valeur économique des matières à valoriser ; La nature du gisement, sa capacité à être identifié, sa concentration (géographique, par type de matière), et son homogénéité ; La capacité à intégrer les filières de valorisation en fin de vie existantes, et celles des polyoléfines tout particulièrement. Actuellement, la fin de vie usuelle des 3 principales familles de pièces retenues dans le cadre de la présente étude, qu elles soient biosourcées ou pas, est la suivante pour le secteur automobile : les pièces thermocompressées à base de non-tissés sont mises en décharge, leur valeur économique ne justifiant pas jusqu à présent la mise en place d une filière de démontage. Les pièces plastiques injectées font l objet d une forte valorisation, les constructeurs ayant souhaité massifier l utilisation des polyoléfines afin de faciliter leur valorisation en fin de vie. Par exemple, le PP (seul ou renforcé en fibres de verre) est ainsi incorporé dans les filières de tri/post-broyage, permettant ainsi sa récupération et son recyclage. L utilisation des composites à fibres continues étant récents dans le secteur automobile, il n existe pas à proprement parlé de filière / solution de valorisation en fin de vie. II.5 Les filières de gestion de fin de vie dans le bâtiment Selon le Service de l Observation et des Statistiques de l Environnement (SOeS) 41, 38,2 millions de tonnes de déchets ont été produits par l activité de construction du bâtiment en France en On dénombre trois catégories de déchets issus du bâtiment : Les déchets inertes (72,4 %) : bétons, briques, terres et granulats non pollués qui ne subissent aucune modification physique, chimique ou biologique et qui ne sont pas dangereux pour la santé humaine ou l environnement. Le SOeS estimait en 2008 que 2/3 des déchets inertes du bâtiment et des travaux publics étaient recyclés : réutilisés comme remblais ou en granulats après concassage. Les déchets non dangereux non inertes (26,1 %) : bois non traités, matières plastiques, métaux, carreaux de plâtre, polystyrène expansé, laines minérales Les déchets dangereux (1,5 %) : amiante Ces déchets sont issus principalement de la démolition des bâtiments (65 %), des travaux de réhabilitation (28 %) et de la construction neuve (7 %). Dans le secteur du bâtiment moins de 50 % des déchets seraient actuellement valorisés. Ce résultat est le fruit de l évolution des réglementations successives et de nombreuses initiatives (notamment 40 Source : «Etude de la fin de vie des moyens de transport en France (hors VHU)», BIO IS 2006, 41 Source : «Enquête sur les déchets produits par l activité de construction en France en 2008», SOeS 2010 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 42

43 de la profession et de l ADEME) prises afin d organiser leurs collectes et leur valorisation. L enjeu aujourd hui est d atteindre les objectifs de la Directive cadre déchets 2008/98/CE qui fixe un seuil de valorisation matière de 70 % à horizon A noter que l'élimination des déchets de chantier est réglementée depuis 1975 : La loi n du 13/07/1992, donne une définitio n du déchet ultime et prévoit théoriquement que seuls les déchets ultimes qui n auront pas pu être valorisés (recyclés ou incinérés avec récupération d énergie) dans des conditions économiques acceptables pourront être mis en décharge. Cet objectif est toujours poursuivi, avec pour conséquence une augmentation régulière du coût de mise en décharge afin de favoriser l émergence de solutions de recyclage. A terme, les installations d élimination des déchets par stockage ne seront autorisées qu à accueillir des déchets ultimes. La circulaire du 15/02/2008 relative à la planification de la gestion des déchets de chantier du BTP rappelle que la déconstruction sélective et le tri préalable constituent la meilleure façon de gérer les déchets de chantiers, car elle permet d envisager le recyclage et un traitement adapté dans les filières de fin de vie existantes. La responsabilité de chacun des intervenants de la filière bâtiment est posée relativement au traitement et à l élimination des déchets. Déchets produits par l activité de BTP Nature des déchets (selon la nomenclature européenne) Quantité totale de déchets Déchèterie, plateforme et/ou centre de regroupement et/ou de tri Répartition des quantités de déchets selon leur destination (en %) Réutilisation, recyclage sur un autre site, y compris par une autre entreprise Valorisation matières Comblement de carrières Installation d incinération, cimenterie, chaufferie, valorisation énergétique Installations de stockage (CET, CSDU ) Déchets inertes (CET III, ISDI) Déchets non dangereux (CET II) Béton 17,84 14,8 77,7 2,2 0 4,7 0,0 0,6 100 Briques, tuiles, 2,87 35,5 24,5 34,7 0 2,9 0,2 2,1 100 céramiques, ardoises Verre 0,10 77,9 12,1 7,3 0 2,0 0,3 0,4 100 Bois brut ou ,3 11,3 0 7,9 0,1 8,8 4,5 100 traité avec des substances non dangereuses (palettes ) Matières ,6 3,9 0 0,2 0,5 2,9 0,9 100 plastiques (sols souples ) Métaux ferreux ,4 42,4 0 NS 0,2 7,3 5,7 100 ou non ferreux Matériaux ,4 4,0 0 NS 0,6 5,1 0,9 100 isolants : fibres de verre, laine de roche Plâtre ,3 0,5 0 NS 0,1 0,7 0,5 100 NS = Non Significatif Figure 24 : Destination des déchets issus de l activité du BTP 42 Autres La Directive Européenne 2008/98/CE cadre "déchets" du 19 novembre 2008 renforce les objectifs de valorisation des flux de déchets afin de réduire l enfouissement et l incinération de ceux-ci. «D ici 2020, la préparation en vue du réemploi, le recyclage et les autres formules de valorisation de Total 42 Source : «Enquête sur les déchets produits par l activité de construction en France en 2008», SOeS 2010 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 43

44 matière, y compris les opérations de remblayage qui utilisent des déchets au lieu d autres matériaux, des déchets non dangereux de construction et de démolition, à l exclusion des matériaux géologiques naturels (terres et cailloux), passent à un minimum de 70 % en poids» 43. L enjeu est actuellement de passer d une logique de démolition à une logique de déconstruction afin de limiter l extraction des matières premières, faciliter la valorisation et réduire la mise en décharge, améliorer la qualité et la quantité des déchets en vue de leur valorisation. La déconstruction nécessite une étape de préparation clé basée selon le LERM sur l analyse du site de déconstruction et l audit des bâtiments qui permet d inventorier, quantifier et qualifier les matériaux constitutifs du bâtiment et donc d articuler en continu le chantier sur les filières locales de valorisation ou d élimination sans valorisation. Elle se déroule en 3 étapes : la décontamination (désamiantage par exemple), le retrait des matériaux du Second œuvre (déchets non dangereux) et l abattage de la structure (déchets minéraux majoritairement inertes). Elle permet ainsi la valorisation et / ou l élimination sans valorisation des déchets tout au long du chantier. Les différentes filières de valorisation possibles des matériaux issus des opérations de construction et de démolition sont : la réutilisation des matériaux, le recyclage (dont valorisation organique), le remblayage, la valorisation énergétique. S il n y a pas de valorisation possible, on est donc en présence de déchets ultimes. Dans ce cas, il reste 2 possibilités : l incinération ou la mise en décharge. Figure 25 : Schéma de principe d élimination des déchets du bâtiment 44 L enjeu de la filière de fin de vie dans le bâtiment repose principalement sur : La prise en compte de la fin de vie dès la phase de conception des bâtiments / matériaux. Selon le CoDEM et le Lerm «La déconstruction hérite aujourd hui d une époque pendant laquelle la conception et la construction de bâtiments n envisageaient pas la fin de vie des édifices. Aujourd hui, la construction doit intégrer la fin de vie du bâtiment à savoir la déconstruction et la valorisation des déchets qui en sont issus, à travers l écoconception». La promotion des pratiques de déconstruction, collecte, tri, valorisation La structuration des filières de collecte / tri / valorisation, avec le suivi technico-économique des plateformes de tri/valorisation du BTP, le soutien aux initiatives privées par l ADEME telles que celle du groupe Veka. Cette société a créé une filiale (Veka Recyclage) dédiée à la valorisation des fenêtres en PVC produites par la société en fin de vie et des chutes de production liées en amont, incluant la récupération de ces matières, leur broyage, jusqu à l obtention d un granulat réutilisable. La valorisation des principaux gisements et notamment les déchets inertes qui représentent à eux seuls plus de trois quarts des déchets en masse. Selon le Lerm, convenablement triés, concassés et calibrés ils peuvent venir en substitution partielle ou totale aux granulats naturels, dont le volume d extraction est selon eux de 400 millions de tonnes par an. 43 Source : «Plan de prévention et de gestion des déchets de chantiers du bâtiment et des travaux publics Elaboration et suivi», Cahier technique ADEME2012, 44 Source : «Mieux gérer les déchets de chantier de bâtiment», FFB / ADEME 2013 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 44

45 Conclusions et enseignements : Le bâtiment est actuellement l un des principaux gisements de déchets avec plus de 38 millions de tonnes selon les estimations réalisées par le MEDDE 45 en Ce gisement est constitué à 72 % de déchets inertes et est issu à 93 % des opérations de déconstruction / rénovation. L objectif à l horizon 2020 en matière de valorisation (préparation en vue du réemploi, recyclage, autres formules de valorisation matière : remblayage ) des matériaux issues des déchets non dangereux de construction et de démolition est de 70 % (cf. Directive Européenne 2008/98/CE du 19 novembre 2008). La promotion des pratiques de déconstruction, la mise en pratique de l écoconception, dont la prise en compte de la fin de vie dès la conception des bâtiments / matériaux, l organisation de la filière de collecte / tri / valorisation et la réutilisation des déchets inertes sont les principaux enjeux de la fin de vie du secteur du bâtiment. III. IDENTIFICATION ET VALORISATION POTENTIELLE DES GISEMENTS ACTUELS DES MATERIAUX BIOSOURCES EN FIN DE VIE. III.1 Marchés des plastiques biosourcés Le marché européen des thermoplastiques représentait en 2012 environ 46 millions de tonnes, répartis de la façon suivante : PET 6,5% PUR 7,3% Autres 19,8% PVC 10,7% PP 18,8% PEhd 12,0% PEbd 17,5% PS / PSE 7,4% Figure 26 : Répartition de la consommation européenne en thermoplastiques en Ce marché a vu arriver depuis plusieurs années de nouveaux matériaux issus de bioressources, venant concurrencer les matières premières plastiques d origine fossile. Ces plastiques biosourcés sont également souvent appelés «bioplastiques», cependant l ADEME préconise de ne pas utiliser ce terme. En effet, le terme de «bioplastiques» regroupe en réalité trois grandes typologies de plastiques: Les plastiques biosourcés et biodégradables. Les plastiques biosourcés et non biodégradables. Les plastiques issus de ressources fossiles et biodégradables. Ainsi, cette appellation «bioplastiques» est aussi représentative qu ambigüe puisque source potentielle d erreurs et de mauvaise interprétation via un amalgame entre la ressource (biosourcé) et la fin de vie (biodégradable). Au niveau mondial, les principaux marchés sur lesquels on retrouve aujourd hui les plastiques biosourcés sont : Emballages : 70% Applications techniques (dont transports) : 9% 45 Source : «Secteur et filières de production des matériaux et produits bio-sourcés utilisés dans la construction» MEDDE Source : «Plastics The facts» Plastics Europe 2013 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 45

46 Restauration à domicile / jetable : 7% Produits de consommation : 6% Agriculture et horticulture : 6% Autres (dont bâtiment) : 2% Parmi les secteurs ciblés par l étude, il semble pertinent de ne considérer que celui de l emballage, les volumes de plastiques biosourcés dans les 2 autres secteurs étant négligeables. Pour des raisons de lisibilité, dans la suite de l étude les plastiques biosourcés seront répartis en deux familles : Famille A : les plastiques biosourcés identiques à des plastiques classiques pétrosourcés. Famille B : les plastiques biosourcés à structures nouvelles. III.1.1. Famille A : plastiques biosourcés identiques à des plastiques pétrosourcés traditionnels Actuellement, les plastiques biosourcés les plus utilisés dans le monde sont le PET biosourcé et le PE biosourcé. Ces matériaux possèdent exactement les mêmes structures chimiques et les mêmes propriétés que leurs homologues pétrosourcés, et ce sont également eux qui connaissent la croissance la plus importante, avec l implication de grands acteurs industriels tels que Braskem ou encore Dow Chemical. Ces deux matériaux sont majoritairement issus à l heure actuelle de la filière brésilienne de bioéthanol, pouvant être obtenu à partir de mélasse (résidu) de canne à sucre. Les applications visées avec ces matériaux se situent majoritairement dans le secteur de l emballage (plus de 80 % 47 ) : PET biosourcé : bouteilles pour liquides alimentaires (eau, soda ), autres emballages alimentaires (barquettes, films), fibre textile, etc. PE Biosourcé: flaconnage (alimentaire, hygiène), sacherie, etc. De manière générale, les plastiques biosourcés identiques à des plastiques pétrosourcés classiques connaissent effectivement une croissance plus rapide que leurs homologues à structure chimique nouvelle. La principale raison est un investissement financier des industriels moindre que celui qu ils auraient à faire pour un produit totalement innovant. En effet, une fois le monomère obtenu, leur structure et donc leurs propriétés étant identiques à leurs homologues pétrosourcés, ils peuvent notamment utiliser les mêmes 47 Cf. Annexe VII.1.1. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 46

47 équipements de transformation. Le traitement de ces plastiques biosourcés en fin de vie, identique à celui de leurs homologues pétrosourcés, est également un des facteurs de leur rapide intégration au marché. Un exemple de l engouement pour ce type de plastique biosourcé est l association entre les entreprises Coca-Cola, Heinz, Nike, Ford Motors et Procter&Gamble qui a pour but de promouvoir la recherche afin d obtenir à court terme un PET 100% biosourcé. Cette tendance sera logiquement confirmée dans les années à venir avec l arrivée d autres homologues aux plastiques fossiles utilisés actuellement comme les PP, PVC ou encore PC mais la situation est néanmoins à nuancer en fonction des matériaux que l on considère et les différents potentiels d évolution. Pour ceux-ci, les problématiques techniques d obtention des monomères ne sont pas toujours résolues au niveau industriel et les différents acteurs sont frileux au regard des investissements à réaliser en termes d outils de production du monomère. Le PP biosourcé devrait être néanmoins le prochain développement à grande échelle concernant cette famille de plastiques. Il est annoncé sur le marché d ici 2020, mais son coût devrait être deux fois plus élevé que son homologue pétrosourcé, ce qui freinerait fortement son intégration sur les différents marchés cibles (automobile, emballages, etc.). Cependant, l exploitation à grande échelle du gaz de schiste pourrait faire fortement diminuer le coût de certains monomères pétrosourcés tels que l éthylène ou le propylène et par conséquent celui des polymères pétrosourcés. La concurrence économique serait alors importante et pourrait occasionner un ralentissement dans le développement de certains matériaux, notamment du PE biosourcé. A contrario, la composition de cette ressource (absence des oléfines à longues chaînes et des aromatiques) pourrait diminuer à terme la disponibilité d autres monomères pétrosourcés (styrène notamment) et alors entraîner une hausse de leurs coûts, rendant ainsi des polymères biosourcés innovants (exemple : PLA) très compétitifs économiquement pour certaines applications dans l emballage. III.1.2. Famille B : plastiques biosourcés à structures nouvelles Depuis maintenant une quinzaine d années, de nouveaux matériaux biosourcés apparaissent sur le marché des polymères. Deux catégories peuvent être distinguées : les plastiques biosourcés biodégradables et les plastiques biosourcés non biodégradables. Une partie d entre eux sont donc des matériaux biodégradables ou compostables industriellement au sens de la norme EN tels que le PLA, certains mélanges sur base amidon, les PHA ou encore le PBS. Bases amidon biodégradables : sacherie (sacs de transport de marchandises, sacs poubelle), produits pour l agriculture et horticulture (paillages, ficelles, clip) Bases amidon non biodégradables : films d emballage, sacherie, contenant injectés (pots, etc.) Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 47

48 La famille des bases amidon inclut également des matériaux non biodégradables qui sont principalement des mélanges entre polyoléfines (PE, PP) et amidon tels que la matière Gaïalène produite par Roquette. Ces produits ne sont pas biodégradables et sont utilisés sur les mêmes marchés que les polyoléfines. En ce qui concerne le PLA, le marché est toujours très largement dominé par un acteur unique, la société américaine Natureworks. L arrivée récente d acteurs européens tels que Futerro ou Purac n a pour l instant pas modifié la position dominante de Natureworks, ni les volumes de PLA mis sur le marché, les unités de production étant pour l instant de faible capacité. PLA : thermoformage pour applications alimentaires, film d emballage Les autres matériaux sont à des stades de développement et de maturité bien différents. Dans le cas des PHA, et bien qu étant potentiellement très intéressants d un point de vue technique, les volumes mis sur le marché à l heure actuelle sont extrêmement faibles. La principale cause est le coût de ces matériaux qui ne permet pas une intégration aisée sur le marché. Les travaux actuels sur cette famille de matériaux portent majoritairement sur la duplication à grande échelle des procédés existants dans le but de réaliser des économies d échelle, mais également sur la diversification des ressources utilisées afin de pouvoir diminuer le coût de production des matériaux. Dans le cas du PBS, l arrivée de versions partiellement biosourcées est récente (2012) et bénéficie des travaux engagés auparavant sur l homologue 100% issu du pétrole. Néanmoins, la pénétration sur le marché est également faible à l heure actuelle, là encore en majeure partie à cause du prix élevé du matériau. Un nouveau matériau va également faire son apparition sur le marché, le Poly(furanoate d éthylène) (PEF). Développé aux Pays-Bas, ce polymère potentiellement biosourcé à 100 % présente des propriétés améliorées en comparaison du PET (propriétés barrières, température de transition vitreuse notamment), matériau qu il viendra concurrencer à terme. L introduction industrielle du PEF sur le marché est prévu pour 2016 et sera poussée par des acteurs tels que Coca-Cola ou encore Danone qui ont annoncé respectivement en 2012 et 2013 leurs développements avec ce matériau. Le cas du PEF est à considérer attentivement, puisqu il viendra concurrencer directement le marché du PET. Tant que des technologies de détection et de séparation efficaces ne seront pas généralisées lors du tri, les déchets de produits en PEF (principalement des emballages) pourraient se retrouver dans la filière existante de valorisation en fin de vie du PET, tout d abord dans des quantités faibles impliquant une pollution ou une dilution dans le flux du PET. Lorsque les volumes de PEF en fin de vie atteindront des quantités suffisamment importantes, et que l on sera capable de les trier efficacement, une valorisation spécifique pourra être mise en place. La séparation du PEF ainsi que sa recyclabilité éventuelle avec le PET dans les conditions existantes doit donc être étudiée de manière formelle. Les applications notables hors domaine de l emballage concernent majoritairement les PU biosourcés et les PA biosourcés (PA 11 principalement). Ceux-ci sont utilisés sur les marchés des familles de matériaux auxquels ils appartiennent : PU biosourcés : mousses rigides ou souples, autres applications (élastomères, colles ) dans les domaines de l ameublement, de l isolation (bâtiment) ou encore des transports. PA biosourcés : applications techniques nécessitant une résistance thermique ou chimique, de bonnes propriétés mécaniques (transport, électronique, sport et loisirs ). Dans le cas des applications transport, le PA 11 est apprécié par sa résistance à la température et sa compatibilité avec les carburants, ce qui en fait un bon candidat pour nombre d applications (sous capot, conduite d amenée de carburant, boitier d airbag, coques de rétroviseurs, etc.). A ce jour, le premier facteur d intérêt pour l utilisation de PA biosourcé correspond à ses performances Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 48

49 techniques reconnues depuis des décennies, et non au fait qu il soit biosourcé. En termes de fin de vie, une bonne pratique est à noter avec la filière de récupération et de recyclage développée par Arkema 48. Enfin, les matériaux cellulosiques partiellement biosourcés représentent également des volumes importants sur les marchés suivants : - Filtres à cigarettes - Rouleaux adhésifs - Lunetterie Certains freins au développement de ces matériaux peuvent néanmoins être identifiés : Le coût des matériaux, qui constitue le principal obstacle à une plus grande introduction sur le marché ; L absence de valorisation spécifique en fin de vie pour les matériaux à structure innovante. III.1.3. Etat des lieux du marché des plastiques biosourcés Très dynamique, l activité des plastiques biosourcés (biodégradables ou non) en termes de projets industriels et de recherche connaît une forte croissance depuis une dizaine d années. A titre d exemple, le nombre de brevets a été multiplié par six en vingt ans dans ce domaine. D après l association European Bioplastics, l ensemble des plastiques biosourcés et/ou biodégradables représentent aujourd hui, au niveau mondial, environ 0,5 % de la production globale de matières plastiques (évaluée à 265 millions de tonnes en 2011, dont 46 millions pour l Europe), ce qui représente environ 0,006 % de la superficie agricole mondiale en termes de ressources nécessaires. Les capacités de production mondiales affichent d importantes croissances à deux chiffres, d environ 30 à 40% par an, et celles-ci devraient être multipliées par 6 d ici 2016, soit un passage d'environ 1,2 million de tonnes en 2011 (dont 90% de plastiques biosourcés) à environ 5,8 millions de tonnes d après les annonces des différents acteurs concernés. D ici 2020, la production totale de plastiques biosourcés représentera un peu plus de 8 millions de tonnes d après Nova Institut. En observant les prévisions 2016 des capacités mondiales par type de matière, on constate que les plastiques biosourcés les plus produits seront le PET biosourcé et PE biosourcé, avec plus de 80 % des capacités de production mondiale pour le PET biosourcé Milliers de tonnes Biodégradable (biosourcé ou non) Biosourcé non biodégradable Figure 27 : Capacité de production mondiale actuelle et prévisionnelle des plastiques biosourcés et/ou biodégradables 49 Notamment favorisé par des initiatives gouvernementales (interdictions des sacs plastiques non biosourcés et non biodégradables dans certains pays par exemple), le marché global des plastiques 48 Cf. chapitre III Source : site internet European Bioplastics Association Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 49

50 biosourcés est donc amené à connaître un fort développement dans les années qui viennent. L'Institut pour les Bioplastiques et les Biocomposites de l'université des Sciences et Arts appliqués (IfBB) de Hanovre prévoit une croissance exponentielle du marché à partir de 2014 (cf. figure ci-dessous). Milliards d'euros ,049 2,204 1,712 2,205 2,378 3,35 2,767 8,868 3,158 10, Biodégradable Non biodégradable Figure 28 : Evolution du marché mondial des plastiques biosourcés 50 En 2012, quatre types de matériaux se partageaient plus de 80 % du marché mondial des plastiques biosourcés d après European Bioplastics Association (octobre 2012) avec la répartition suivante : Le PET biosourcé 38,9 % Le PE biosourcé 17,2 % Le PLA 16,1 % Les bases amidon 11,3 % Le marché français de l utilisation des plastiques biosourcés présente la particularité, au même titre que le marché européen, d être très bien intégré par les bases amidon, notamment en ce qui concerne la sacherie ainsi que les films agricoles. A l inverse, le PLA est sous représenté sur le marché, notamment à cause de problématiques liées à l utilisation de ressources potentiellement OGM pour sa production ainsi que la réception mitigée du marché vis à vis de ce matériau. Les problèmes actuels de détection/séparation entre PLA et PET en centres de tri (non équipés des technologies permettant un tri efficace) accentuent également ce phénomène. Suite aux différentes consultations, le marché français des plastiques biosourcés en 2013 peut être découpé et estimé de la manière suivante : Famille A Plastiques biosourcés Consommation française (en tonnes) en 2013 PET biosourcé ,7% PE biosourcé ,4% Autres plastiques famille A Négligeable - Total plastiques famille A ,1% Pourcentage du marché français des plastiques biosourcés Famille B Bases amidon biodégradables ,1 % Bases amidon non biodégradables ,1 % PLA ,2% PA biosourcé ,2% PU biosourcé Environ 500 1,4% Autres plastiques famille B Quelques dizaines de - tonnes Total plastiques famille B ,9% Total plastiques biosourcés Source : Base de données de l Institut pour les Bioplastiques et les Biocomposites de Hanovre (IfBB) Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 50

51 Conclusions et enseignements : Les plastiques biosourcés représentent aujourd hui 0,5 % de la capacité globale de production de plastiques dans le monde (1,2 millions de tonnes). Ce volume devrait être multiplié par 6 d ici Le marché français des plastiques biosourcés est estimé à tonnes en 2013 : tonnes de plastiques biosourcés dont la structure est identique à des plastiques classiques pétrosourcés (Famille A : PET et PE biosourcés, etc.) tonnes de plastiques biosourcés à structures nouvelles (Famille B : bases amidon, PLA, etc.). III.2 Marchés des matériaux biosourcés hors plastiques Dans le cadre de notre analyse, nous avons retenu tout particulièrement la typologie de matériau suivante : Typologie de matériau Composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés Matériaux isolants biosourcés Bétons biosourcés Revêtements de sols stratifiés Pièce thermocompressée à base de non-tissés (hors coton effiloché) Pièce plastique injectée renforcée en fibres végétales Wood-Plastic Composite (WPC) Composite à base de fibres continues et matrices biosourcées Ouate de cellulose, isolants rigides/semi-rigides fibres de bois, isolants souples (chanvre/lin/laine de mouton/textile recyclé) Les volumes de production des matériaux biosourcés hors plastiques étaient estimés en France à tonnes en 2005, pour une part de marché cumulée de 0,5 % tous secteurs confondus 51. Le développement des matériaux biosourcés hors plastiques biosourcés est conditionné par leur capacité à amener des fonctions différenciantes, dans le respect du cahier des charges des industriels d application. L attrait pour ces matériaux repose sur un certain nombre d avantage validé scientifiquement et industriellement en matière de : Propriétés mécaniques Abrasivité Allègement Matière première renouvelable Amortissement Bilan CO2 Isolation thermique et phonique Régulation hygrométrie Le degré de maturité technologique et de pénétration de marché varie d un type de produit à l autre : 51 Source : «Marché actuel des bioproduits industriels et des biocarburants & évolutions prévisibles à 2015/2030», Alcimed 2007, Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 51

52 Figure 29 : Maturité technologique des matériaux biosourcés hors plastiques 52 III.2.1. Composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés Le marché des composites thermoplastiques et thermodurcissables équivaut à 7,6 millions de tonnes en croissance structurelle de 3 à 5 % par an, à destination principalement du marché des transports (26 %), de la construction (30 %), de la connectique électrique et électronique (14 %), des sports et loisirs (16 %) et de l aéronautique (3 %). L Europe représente 24 % de ce marché, où les renforts à base de fibres de verre sont majoritaires pour un chiffre d affaires, rien que pour la fibre de verre, de 2,5 milliards d euros annuels. Figure 30 : Répartition du marché mondial des composites par activité 53 Le marché des composites thermoplastiques et thermodurcissables biosourcés est dynamisé simultanément par l arrivée de : nouveaux produits (Wood-Plastic Composites), nouvelles fibres de renforts à base de fibres végétales en substitution de fibres de verre (chanvre, lin ), dans une certaine mesure de nouveaux polymères (PLA, PBS ). Ces composites présentent des propriétés concurrentielles vis-à-vis des matériaux utilisés usuellement en matière d allégement, de performances mécaniques, d amortissement des vibrations, d isolation 52 Source : «Evaluation de la disponibilité et de l accessibilité de fibres végétales à usages matériaux en France», FRD / ADEME 2011, 53 Source : «Les matières plastiques, recyclabilité et écoconception», CETIM CERMAT 2011 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 52

53 thermique et d avantages environnementaux sur un certain nombre d indicateurs tels que émission de CO 2 Un certain nombre de points d amélioration sont communément à travailler, notamment la tenue au choc ou le respect des cahiers des charges «odeur». Au niveau mondial, le marché des composites thermoplastiques est en forte croissance depuis 2005 et devrait connaître une hausse de 10 % par an en valeur d ici 2016 pour atteindre un chiffre d affaires de plus de 3,5 milliards de dollars US selon le Cabinet Lucintel, grâce au dynamisme du marché des Wood-Plastic Composite (WPC), qui représente plus de 80 % de ce total. 4 3,805 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1,086 2, Figure 31 : Marché mondial des composites biosourcés en millions de dollars 54 A l échelle Européenne, selon le Nova-Institut, la part de marché de ces composites est estimée à 14 % en 2012, avec une production de tonnes. Elle devrait à minima doubler à l horizon 2020 avec une production prévisionnelle comprise entre 710 et tonnes en fonction notamment des politiques publiques qui seront mises en place et de leur impact en matière d incitativité. Deux segments tirent la demande des composites biosourcés : les pièces thermocompressées issues de non-tissés d une part (26 % du marché des composites biosourcés) et les WPC (73 % du marché) d autre part. L exemple des WPC est à ce titre exemplaire avec une production européenne qui est passée de tonnes en 2000 à tonnes en 2012, fort des avantages différenciant de ces produits, qui sont de nouveaux matériaux légers, résistants, esthétiques, imputrescibles, limitant l entretien des planchers de terrasse, bardages ou profilés de fenêtre. A l horizon 2020, la croissance des composites thermoplastiques et thermodurcissables va être dynamisée par : Les thermoplastiques issus de procédés d extrusion / injection. Les WPC devraient continuer à bénéficier d un rythme de croissance soutenu de 10 à 17 % par an (Nova-Institut, ), pour atteindre une production prévisionnelle de 580 à tonnes en 2020 au niveau européen. La décennie qui vient devrait commencer à voir récompenser les efforts de R&D réalisés en matière de développement des pièces plastiques renforcées en fibres naturelles. Leur production devrait ainsi s établir selon le Nova-Institut entre 10 et tonnes par an à l horizon En France, les derniers développements du projet NAFI dédié à la valorisation du PP/chanvre dans le secteur automobile, qui associe Faurecia et AFT plasturgie témoigne de ce potentiel de développement. PSA Faurecia 54 Source : «Opportunities in Natural Fiber Composites», Lucintel Source : «Wood-Plastic Composites (WPC) and Natural Fibre Composites (NFC): European and Global Markets 2012 and Future Trends»Nova-Institut 2014 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 53

54 Il existe deux grandes familles de pièces thermocompressées à base de non-tissés : Les pièces thermoplastiques à base de (1) Coton effiloché/pp/pe, ou de (2) Lin/Chanvre/Autres Fibres végétales 56 /PP Les pièces thermodurs à base de (1) Bois/résines phénoliques ou acryliques ou de (2) Lin/Chanvre/Fibres végétales/epoxy ou résine Acrodur (BASF). Selon PSA et Renault ce sont ces pièces qui constituent actuellement quasi intégralement la part de matériaux biosourcés dans un véhicule. Ces pièces sont destinées notamment à la production de tableau de bord, panneau de porte, pavillon (tracteur ) / montant de baie / custode, tablette arrière / passage de roue. Le taux de pénétration de ces technologies est variable selon le type de pièces de 10 à 20 %, notamment pour les panneaux de porte. Elles devraient croître de plus de 33 % / an pour s établir à une production prévisionnelle supérieure à tonnes par an. Renault Ecotechnilin Pièces thermocompressées à base de non-tissés Pièces plastiques injectées renforcés en fibres végétales Quantités estimées en 2012 Prévisions pour Tonnes % Tonnes % % 120 à à 27 > 33 % % 10 à à 2 > 400 % Wood-Plastic Composite (WPC) % 580 à à 82 > 123 % Composites à fibres continues et matrices biosourcées ns* ns nd** nd nd Composites biosourcés au total % 710 à % > 102 % Composites au total (verre, carbone, fibres naturelles) Parts de marché des composites biosourcés *ns = non significatif **nd = non défini > 33 % 14 % > 22 % > 57 % Figure 32 : Les composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés en Europe 57 La réalité actuelle du marché des composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés est basée quasi exclusivement sur les marchés de l automobile et du bâtiment. Sur les marchés du ferroviaire, du nautisme et de l aéronautique, le taux d utilisation de ces nouveaux matériaux est relativement anecdotique à ce jour et ne devrait pas évoluer avant 2020 au plus tôt. La filière de production est en train de s organiser et de très nombreux projets d innovation et de recherche laissent espérer à moyen / long terme des applications significatives de composites biosourcés sur ces marchés des transports. On peut tout particulièrement citer à cet effet les projets Finather (automobile, ferroviaire, ameublement), Fiabilin (automobile, nautisme, aéronautique) ou Cayley (aéronautique). 56 Kenaf, Jute, Sisal 57 Source : «Wood-Plastic Composites (WPC) and Natural Fibre Composites (NFC): European and Global Markets 2012 and Future Trends»Nova-Institut 2014 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 54

55 A court terme, en dehors de l automobile et du bâtiment, le domaine des sports et loisirs est le plus dynamique. Ainsi, un certain nombre de produits (vélo, raquette de tennis, snowboard ) ont été mis sur le marché au cours des 5 dernières années à partir de composites thermodurcissables intégrant des renforts lin, permettant soit de valoriser les propriétés d amortissement des fibres de lin (comparativement aux fibres de carbone), soit de valoriser leurs propriétés d aspects. Decathlon FlaxFlex TM technology III.2.2. Matériaux isolants biosourcés Le marché de l isolation en France est un marché de 34,3 millions de m 3 (MSI ), en croissance structurelle de 3 à 4 % par an, dynamisée par les Réglementations Thermiques successives (RT 2005, RT 2012, RT 2020), sur fond de mises en place de politiques publiques en faveur de la transition énergétique. Il existe 5 types de matériaux d isolation biosourcés : La ouate de cellulose (40 % du marché selon MSI 2013), provient du papier recyclé issu de 3 sources : les déchets de fabrication, les invendus des sociétés d édition, et enfin les journaux issus de la consommation des ménages et des entreprises (MEDDE ). Le papier est défibré et réduit en flocons, malaxé avec des produits de traitement pour résister au feu, aux insectes, aux rongeurs et aux moisissures. Pour la fabrication de panneaux, ceux-ci sont thermoliés avec des fibres polyoléfines chimiquement inertes. Sinon la ouate est insufflée en vrac. Sa conductivité thermique dépend de son conditionnement. En vrac, elle peut être compactée ou décompactée, avec une densité 35 à 45 kg/m 3 et une conductivité thermique de 0,035 à 0,040 W/m.K. La ouate est l un des meilleurs isolants phoniques. La production de ouate était évaluée en France à tonnes en 2012 par MSI. Elle se structure autour de 9 producteurs tels que Soprema, Nr Gaïa, Ouatéco, etc. dont les usines de productions ont été mises en place entre 2008 et Le chiffre d affaires (vrac + panneaux) était évalué à 28 millions d euros (MEDDE 2012). Les isolants rigides / semi rigides fibres de bois (40 % du marché selon MSI 2013), sont obtenus à partir du défibrage de chutes de bois résineux qui sont des coproduits de la filière bois. Le bois à destination des panneaux, en filière humide, est transformé en pâte par adjonction d eau, puis coulé, laminé et séché pour produire des panneaux auto-agglomérés. Aucun ajout de colle n est effectué, c est la lignine naturellement présente qui lie les fibres. Pour la fabrication des laines de bois, les fibres du matelas isolant sont thermoliées avec des fibres polyoléfines. La conductivité et la densité de ces isolants dépend du type d isolants bois : de 0,039 à 0,049 W/m.K pour une densité de 110 à 250 kg/m 3 pour les panneaux rigides ; de 0,038 à 0,040 W/m.K pour une densité de 50 kg/m 3 pour les panneaux semi-rigides. Le bois est le matériau présentant l inertie la plus grande. Le déphasage maximum peut atteindre 15 heures. Selon MEDDE leur production est de m 3 à m 3, dont 20 % de panneaux rigides et 80% de panneaux semi-rigides. Soit une mobilisation de 27 à tonnes annuellement de fibres de bois. Cette filière génèrerait ainsi un chiffre d affaire global proche de 100 millions d euros chaque année, et emploierait environ un millier de personnes. Les isolants souples à base de chanvre / lin ou laine de mouton (20 % du marché selon MSI 2013), produits par 7 fabricants autour notamment de Buitex ou de la Cavac. 20 % de la production de fibres de chanvre serait ainsi mobilisée chaque année, soit à 58 Source : «Le marché des produits d isolation thermique pour le bâtiment en France», MSI Source : «Secteur et filières de production des matériaux et produits bio-sourcés utilisés dans la construction», MEDDE Source : «Secteur et filières de production des matériaux et produits bio-sourcés utilisés dans la construction», MEDDE 2012 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 55

56 4 400 tonnes. La conductivité thermique pour une laine de chanvre et de lin varie de 0,036 à 0,044 W/m.K. Les produits peuvent être des panneaux (30 à 35 kg/m 3 ) ou des laines (20 à 25 kg/m 3 ). Les isolants vrac (plume de canard, granulat végétal, etc.) et autres matériaux tels que la paille de céréales. Leur part de marché n est pas actuellement évaluée de manière globale par MSI, dans la mesure où il n existe pas d indicateurs officiels intégrant ce type d isolant actuellement. Les mousses isolantes biosourcées. Ce type de matériaux en devenir commence à émerger. Selon le CODEM Picardie «les mousses isolantes, notamment issues de biomasse, obtiennent des performances d isolation thermique de 25 à 35 % supérieures aux isolants classiques». A partir des polyols issus du colza, produits par les sociétés Novance / Oléon et Croda on pourrait produire des mousses polyuréthanes à 70 % biosourcées. Les innovations étant en train de se lancer, au vu des durées d usage (20 30 ans) et du pas de temps de l étude, ce type de matériaux d isolation biosourcé ne sera pas abordé dans la suite des travaux. Figure 33 : Principaux matériaux isolants biosourcés mis sur le marché 61 Les matériaux isolants biosourcés représentent selon les périmètres retenus et selon les études disponibles, une part de marché comprise entre 4 et 8 % actuellement. L étude du MEDDE 60, est sans doute à ce jour la plus précise au vu de son périmètre. 61 «Le marché des isolants végétaux en France», FRD 2013 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 56

57 Source Date Périmètre Parts de Marché 62 «Marché actuel des Bioproduits 2005 : 0,25 % Energétiques et Industriels & 2007 Laine de chanvre et de lin en masse Evolutions Prévisibles à Echéance 2015 : 5,43 % 2015 / 2030» ADEME «Marché actuel des nouveaux produits issus du bois et évolutions à échéance 2020» PIPAME «Etude sur le secteur et les filières de production des matériaux et produits biosourcés utilisés dans la construction (à l'exception du bois)» MEDDE «Marché des produits d isolation thermique en France» MSI Isolant fibre de bois, ouate de cellulose, laine de lin, laine de chanvre, laine animale Ouate de cellulose, isolants bois, laines de mouton/chanvre/lin, matières en vrac (laine, plume de canard, fibres de chanvre, granulat de bois / chanvre ). ouate de cellulose, fibre ou laine de bois, chanvre/lin, animal et autres. Figure 34 : Estimation de la part de marché des isolants biosourcés : 5 % en chiffre d affaires 2012 : 6 à 8 % en chiffre d affaires 2012 : 4 % en volume III.2.3. Bétons biosourcés Le secteur de la construction valorise les propriétés d isolations thermiques et phoniques des bétons biosourcés : Le béton de chanvre, béton biosourcé le plus ancien en France (1985), était utilisé jusqu à une période récente en tant que béton d isolation thermique en remplissage de mur à ossature (bois, poutrelle métallique, béton armé) : béton, mortier, enduit. Depuis une dizaine d années se développent les blocs bétons (ou parpaings) et plus récemment les murs préfabriqués. Le béton de bois, plus récent en France, s est développé il y a ans dans le domaine des murs antibruit en bordure de voie d axe routier et ferroviaire. Depuis 4 5 ans des applications constructives sont en train de se développer sur le modèle des technologies développées en Italie ou Belgique : blocs, murs préfabriqués. Le MEDDE 64 estime qu en 2011, les bétons végétaux (bois + chanvre) représentaient 20 à 25 % du marché des bétons légers (densité de 300 à kg/m 3, contre kg/m 3 pour un béton classique). L approvisionnement matière est fait préférentiellement en granulat de bois pour un total de production de à tonnes, en forte progression depuis 5 ans. Elle est complétée par un approvisionnement en chanvre évalué à tonnes. Figure 35 : Principales technologies d application des bétons biosourcés 62 Attention selon les études, les parts de marché ont été évaluées en masse, volume ou valeur, rendant ainsi les comparaisons délicates 63 «Le marché des isolants végétaux en France», FRD Source : «Secteur et filières de production des matériaux et produits bio-sourcés utilisés dans la construction», MEDDE 2012 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 57

58 III.2.4. Revêtements de sols biosourcés Au global, le marché français des revêtements de sol intérieur (sols résilients, sols textiles, sols stratifiés, parquet, résines) est en retrait de 15 % sur les 5 dernières années, pour s établir à 212 millions de m² en 2012, dans un contexte de crise économique et du bâtiment. Ce recul du marché concerne la quasi-totalité des revêtements de sols à l exception notable des dalles et lames PVC (LVT), en fort développement ces dernières années. Dans ce contexte, Le marché de sols stratifiés est relativement stable à 40 millions de m². Les parquets sont en régression de 25 % sur la période , et représentent une surface de 13 millions de m² en Surface (millions de m²) Répartition (%) Carreaux céramiques 62 29% Résilients* 47,8 23% Textiles 47 22% Stratifiés 40 19% Parquets 13 6% Résines 2,5 1% Total 212,3 100% * PVC, linoleum Figure 36 : Estimation de la répartition globale du marché français des revêtements de sol en Le stratifié imite le bois. Il est fabriqué dans un matériau composite constitué d un parement, d une âme et d un contre-parement, mis au format et usiné aux dimensions appropriées. Le parement est constitué d une couche supérieure décorative, constituant la face vue lorsque le sol est installé, et comportant un overlay transparent résistant à l usure. Cette couche est constituée de feuilles imprégnées de résines thermodurcissables pressées. L âme est le matériau support du parement du revêtement de sol stratifié. Il s agit généralement d un panneau de particules, d un panneau de fibres de moyenne densité (MDF) ou d un panneau de fibres de haute densité (HDF). Le contre-parement est la couche opposée au parement. Il est généralement composé de papiers imprégnés ou placages bois. Il est principalement utilisé pour contrebalancer et stabiliser le produit. Selon la Fédération Européenne des Fabricants de Revêtements de Sol Stratifiés (EPLF), les revêtements de sols stratifiés sont composés à 80 % de bois : fibres de bois, copeaux de bois ou cellulose de bois (papier). A l'exception de l'âme, chacune des couches (parement, overlay, contre-parement) est imprégnée de résines artificielles (notamment la résine de mélamine). Le processus de production consiste à coller les différentes couches de stratifiés en exerçant une pression et des températures élevées. A noter qu il existe des stratifiés pour lesquels l âme est imprimée directement avec le décor. 65 Source : «Le marché des sols stratifiés, parquets et sous-couches en France», MSI 2013 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 58

59 Figure 37 : Schéma de principe d un sol stratifié 66 Légende : 1 Couche de parement résistante à l usure en overlay de résine de mélamine 2 Couche décorative imprimée en décors haute finition 3 Panneau support (l âme) en MDF ou HDF 4 Couche imprégnée sur la face inférieure (contre-parement) 5 Mécanisme d emboîtement Ce sont les avantages différenciant du stratifié qui permettent le maintien de son utilisation : esthétisme, résistance (impact, rayure ), facilité de pose et d entretien, adaptation des produits au type d usage ou de pièce, largeur et profondeur de la gamme, multiplicité de leurs finitions. Les sous-couches acoustiques. Selon le CSTB, le confort acoustique est devenu une attente primordiale des usagers. Les sous-couches acoustiques minces (SCAM), présentant l'avantage d'un encombrement réduit, assurent aujourd'hui une grande part des besoins d'isolation acoustique des planchers. Le principal critère de choix de la performance acoustique est déterminé par le Lw, c est-à-dire la réduction du bruit de choc apporté par la sous-couche. Depuis 2000, la Nouvelle Réglementation Acoustique (NRA) fixe une valeur d isolation acoustique des planchers à 58 db au maximum. Ces souscouches sont mises en œuvre soit sous chape ou dalle flottante, soit sous carrelage, soit sous parquet flottant. Elles sont constituées de mousse de polyéthylène, de mousse de polyoléfine, de mousse de polyuréthane, de polystyrène, de fibres de polyester Des produits innovants biosourcés viennent d être lancés avec par exemple les sous-couches acoustiques MOVE BY de la société SAPRONIT, mousse élaborée à partir de Gaïalene produit par le groupe Roquette. Ces matériaux seraient recyclables dans les filières de valorisation en fin de vie du PE dans la limite de 20% du flux, selon le Groupe Roquette. Du fait de la jeunesse de la mise sur le marché de ces produits, de leur durée d usage et du pas de temps de l étude ce type de matériaux biosourcés ne sera pas abordé dans la suite des travaux. Figure 38 : Exemple sous-couche acoustique de la société SAPRONIT SCAM sous chape Système sous carrelage SCAM sous parquet/stratifié Figure 39: Modalités de mises en œuvre Source : 67 Source : Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 59

60 Conclusions et enseignements : Le marché des matériaux biosourcés hors plastiques est aujourd hui dynamisé par les marchés des revêtements de sols stratifiés, les matériaux isolants biosourcés (ouate de cellulose, isolants rigides / semi-rigides fibres de bois, isolants souples), des WPC et des pièces thermocompressées à base de non tissés pour l automobile. Il devrait être porté en complément : A moyen terme, par les marchés des pièces thermoplastiques injectées renforcées en fibres végétales pour l automobile et les bétons biosourcés pour le bâtiment. A long terme, par les marchés des composites à fibres continues et matrices biosourcées, à l issue de la phase de recherche et innovation actuellement en cours dans le domaine par exemple des composites thermoplastiques hautes performances à base de polyamide (exemple de Fiabilin) ou des composites thermodurs (exemple de Finather). III.3 Evaluation des gisements actuels de plastiques biosourcés en fin de vie Les gisements de plastiques biosourcés en fin de vie dans les secteurs visés par l étude est essentiellement composé des plastiques biosourcés suivants : Famille A : o Le PET biosourcé dans l emballage ; o Le PE biosourcé dans l emballage ; Famille B : o Les bases amidon (biodégradables et non biodégradables) dans l emballage ; o Le PLA dans l emballage ; o Les PA biosourcés dans les transports ; o Les PU biosourcés dans le bâtiment. Les autres plastiques biosourcés sont soit présents en faibles quantités (PHA, PBS, PA et PU biosourcés) ou non produits à ce jour (PEF, PP biosourcé, PVC biosourcé) et les gisements correspondant ne seront donc pas détaillés dans ce paragraphe. Point clé méthodologique : Bien que ne pouvant être considérés comme tels selon la directive emballages, les sacs pour déchets sont ici traités en parallèle de ceux-ci. En effet, pour certains plastiques biosourcés (PE biosourcé et bases amidon), ces applications représentent un volume très important et les sacs intègrent de fait les filières existantes de collecte de par leur utilisation. III.3.1 Famille A : plastiques biosourcés identiques à des plastiques classiques pétrosourcés D après les retours obtenus des marchés, les pourcentages d utilisation des plastiques biosourcés de la famille A dans les applications d emballages sont les suivants : PET biosourcé Marché total France 2013 (tonnes) Marché emballages (tonnes) Marché transports (tonnes) Marché bâtiment (tonnes) Autres marchés (tonnes) PE biosourcé Total * : pourcentage incluant les sacs pour déchets. Figure 40 : Estimation du marché des plastiques biosourcés de la famille A dans le secteur des emballages en France en 2013 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 60

61 A l heure actuelle, les plastiques biosourcés n ont que très peu intégré le secteur des emballages industriels et commerciaux, la très grande majorité des utilisations se faisant dans les emballages ménagers (agroalimentaires et DPH). Les estimations de la répartition des applications et de la valorisation en fin de vie pour chacun des plastiques biosourcés de la famille A sont donc les suivantes : Emballages ménagers (France 2013, en tonnes) Répartition valorisation en fin de vie (tonnes) Valorisation globale Total Corps creux Autres rigides Souples (+sacs déchets) Recyclage Valorisation énergétique Compostage industriel PET biosourcé (48,5%) (30,2%) (78,7%) PE biosourcé (2,4%) (57,3%) (59,7%) Pour les calculs ci-dessus, est considéré le taux de recyclage spécifique aux corps creux (49% en 2011). Les autres emballages sont considérés comme faisant partie des OMR, excluant ainsi le recyclage ou la valorisation organique pour ces matériaux. Ces déchets sont donc considérés comme valorisés énergétiquement par incinération à hauteur de 58,7 % 68 : PET et PE biosourcé : o Les bouteilles et flacons sont recyclés à 49%. Les 51 % restant sont valorisés énergétiquement à 58,7%. o Les autres emballages sont valorisés énergétiquement à 58,7 %. Pour ces deux matériaux, un point commun peut être dégagé : la faible durée d utilisation des produits mis sur le marché. On peut donc estimer que les produits mis sur le marché aujourd hui se retrouveront très probablement dans les flux de déchets à valoriser dans les 12 mois suivants. La photo actuelle du marché des plastiques biosourcés peut donc être considérée comme un indicateur pertinent des gisements de matériaux biosourcés dans les secteurs de l emballage. Dans le cas des plastiques biosourcés de la famille A du fait de la stricte analogie de structure entre polymères biosourcés et pétrosourcés, les propriétés physico-chimiques de ces matériaux restent inchangées. Il n y a donc aucune influence sur le recyclage quelle que soit l application. La distinction entre les plastiques biosourcés de la famille A et leurs identiques pétrosourcés n étant pas pertinente au niveau de l étape de tri (puisque structure identique), on retrouve donc un mélange pétrosourcé / biosourcé dans le flux actuel à hauteur estimative de quelques pourcents, sans influence au niveau technique. En ce qui concerne les déchets post-industriels (chutes de production), la réutilisation dans les procédés de fabrication est classiquement effectuée au même titre que leurs homologues pétrosourcés. 68 Source : «La collecte des déchets par le service public en France Résultats 2011» ADEME Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 61

62 III.3.2 Famille B : plastiques biosourcés à structures nouvelles D après les retours marché obtenus, et de la même façon que pour la famille A, les pourcentages d utilisation des plastiques biosourcés de la famille B sont les suivants : Bases amidon biodégradables Bases amidon non biodégradables Marché total France 2013 (tonnes) Marché emballages (tonnes) Marché transports (tonnes) Marché bâtiment (tonnes) Autres marchés (tonnes) PLA PA biosourcés PU biosourcés Total * : pourcentage incluant les sacs pour déchets. Figure 41 : Estimation des marchés par plastique biosourcé de la famille B en France en 2013 A l heure actuelle, les plastiques biosourcés n ont que très peu intégré le secteur des emballages industriels et commerciaux, la très grande majorité des utilisations se faisant dans les emballages ménagers (agroalimentaires et DPH). Les estimations de la répartition des applications et de la valorisation en fin de vie pour chacun de ces principaux plastiques biosourcés sont donc les suivantes : Emballages ménagers (France 2013, en tonnes) Total Corps creux Autres rigides Souples (+sacs déchets) Répartition valorisation en fin de vie (tonnes) Recyclage mécanique /chimique Valorisation énergétique Compostage industriel Valorisation globale Bases amidon biodégradables Inexistant (58,7%) 405 (10%) (68,7%) Bases amidon non biodégradables PLA Quasi inexistant Quasi inexistant (58,7%) 352 (58,7%) - Quasi inexistant (58,7%) 352 (58,7%) Pour les calculs ci-dessus, les déchets d emballages sont considérés comme faisant partie des OMR, excluant ainsi le recyclage ou la valorisation organique pour ces matériaux (hors exception pour les bases amidon biodégradables). Ces déchets sont donc considérés comme valorisés énergétiquement par incinération à hauteur de 58,7 % 69 : Bases amidon (biodégradables ou non) : o Valorisation énergétique = 58,7 % o Recyclage quasi inexistant, compostage dans le cas des utilisations pour la collecte des déchets verts, estimés à environ 10% pour les bases amidon biodégradables. PLA : o Valorisation énergétique = 58,7 % o Recyclage et compostage quasi inexistants. 69 Source : «La collecte des déchets par le service public en France Résultats 2011» ADEME Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 62

63 Pour ces différents matériaux, le même point commun peut être dégagé : la faible durée d utilisation et donc durée de vie des produits mis sur le marché. On peut alors également réaliser la même interprétation que pour les plastiques de la famille A : le marché actuel est représentatif du gisement en fin de vie. Dans le cas des plastiques biosourcés de la famille B, aucune indication particulière n aiguille les produits finis vers tel ou tel flux. Leurs déchets se retrouvent donc dilués dans le flux traditionnel de fin de vie des déchets ménagers sans en influencer le traitement au regard des volumes considérés. Le seul cas particulier est l utilisation de sacs compostables à base d amidon pour le ramassage des déchets dans le cadre d une valorisation organique (compostage et/ou méthanisation). En ce qui concerne les déchets post-industriels, pour ces matériaux également la logique économique veut que le recyclage directement dans les procédés de transformation soit une priorité. Néanmoins, cela n est pas possible pour tous les industriels notamment ceux ne transformant pas directement les matières plastiques (conditionneurs, thermoformeurs non extrudeurs) et des filières de récupération spécifique peuvent voir le jour comme celle organisée par Galactic en vue de recycler mécaniquement ou chimiquement le PLA. Conclusions et enseignements : Le gisement de matériaux biosourcés dans l emballage en France en 2013 est estimé à tonnes, réparti entre quatre principaux matériaux : PET biosourcé = tonnes, valorisées à 78,7% (48,5% par recyclage et 30,2 % par valorisation énergétique) PE biosourcé = tonnes, valorisées à 59,7% (2,4% par recyclage et 57,3% par valorisation énergétique) Bases amidon biodégradables = tonnes, valorisées à 68,7% (58,7% par valorisation énergétique et 10% par compostage industriel) Bases amidon non biodégradables = tonnes, valorisées à 58,7% par valorisation énergétique. PLA = 600 tonnes, valorisées à 58,7% par valorisation énergétique. Deux situations distinctes peuvent être dégagées quant à l influence sur les filières de valorisation existantes, en fonction de la nature des matériaux : Les plastiques biosourcés de la famille A : la stricte analogie de structure n entraine aucune influence sur les filières de fin de vie. Les plastiques biosourcés de la famille B : se retrouvent dilués dans le flux des déchets ménagers. A l heure actuelle, nous pouvons estimer que les plastiques biosourcés ont donc peu ou pas d impact sur les filières existantes de valorisation (sauf présence éventuelle de plastiques de la famille B dans le flux actuel de recyclage mécanique suite à l étape de tri). III.4 III.4.1 Evaluation des gisements actuels de matériaux biosourcés en fin de vie hors plastiques Cadre méthodologique Dans le cadre de notre analyse, nous avons retenu tout particulièrement la typologie de matériau suivante : Typologie de matériau Composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés Matériaux isolants biosourcés Bétons biosourcés Revêtements de sols stratifiés Pièce thermocompressée à base de non-tissés (hors coton effiloché) Pièce plastique injectée renforcée en fibres végétales Wood-Plastic Composite (WPC) Composite à base de fibres continues et matrices biosourcées Ouate de cellulose, isolants rigides/semi-rigides fibres de bois, isolants souples (chanvre/lin/laine de mouton/textile recyclé) Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 63

64 A noter qu en dehors de l application emballage, les volumes de plastiques biosourcés en fin de vie dans les secteurs d application des transports et du bâtiment ont été considérés comme négligeables et non impactant dans le cadre de la présente étude. Les gisements théoriques des matériaux biosourcés sont fonction : 1. des volumes de matériaux biosourcés mis antérieurement sur les marchés 2. de leur durée d usage Les durées d usage retenues dans le cadre de la présente étude se sont basées sur : Les durées d usage connues / retenues dans le cadre de la bibliographie existante : exemple de l étude des moyens de transport en France (hors VHU) BIO IS Les entretiens réalisés auprès des acteurs des filières analysées. Pour la réalisation de cette étude, les durées d usage suivantes ont été retenues pour les secteurs concernés : Segments du secteur Automobile Ferroviaire Nautisme Aéronautique Sports et loisirs (hors périmètre) Bâtiment (terrasse, bardage ) Bâtiment isolation toiture et isolation mur avec politique de transition énergétique incitative Bâtiment isolation mur sans politique de transition énergétique incitative Revêtements de sols stratifiés Durée d usage entre 10 et 15 ans entre 30 et 50 ans au moins 30 ans entre 25 et 35 ans entre 2 à 5 ans entre 10 et 20 ans entre 20 et 25 ans entre 40 et 50 ans entre 10 et 20 ans Figure 42 : Durée d usage retenue pour les matériaux biosourcés hors plastiques biosourcés A noter que : Pour le secteur Automobile, la durée d usage retenue pour les matériaux biosourcés utilisés dans les véhicules, est de 10 à 15 ans. Cette fourchette a été établie : o Sur la base de la durée moyenne d âge des VHU qui est actuellement de 12 ans en France selon l ADEME. o A partir des retours d expériences des interlocuteurs de la filière automobile dont la compétence ou le centre d intérêt est la gestion de la fin de vie, qui ont mis en avant une durée d usage de 10 à 15 ans, sans que cette donnée ne soit «normée», au sens de «codifiée» avec une durée d usage faisant consensus. o Afin d éviter les erreurs de projection en partant sur une plage de date, plutôt que sur une date fixe, afin de lisser les risques d erreurs liés par exemple aux variations interannuelles des immatriculations. Pour le secteur de l isolation des bâtiments, il faut distinguer la durée d usage de l isolation des toitures (entre 20 et 25 ans), de l isolation des murs (entre 40 et 50 ans). Cette durée d usage est à relativiser pour les années à venir en fonction du caractère incitatif des politiques de transition énergétique mises en œuvre. Ces politiques pourraient avoir un impact significatif 70 Source : «Etude de la fin de vie des moyens de transport en France (hors VHU)», BIO IS 2006, Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 64

65 sur la durée d usage de l isolation des murs, mais faible sur la durée d usage de l isolation des toitures. Ainsi 2 jeux d hypothèses ont été retenus : o Une durée d usage de 20 à 25 ans pour l isolation des toitures et des murs dans le cadre de politiques publiques jugées incitatives. o Une durée d usage différenciée de 20 à 25 ans pour l isolation des toitures et de 40 à 50 ans pour l isolation des murs, en cas de politiques publiques faiblement incitatives. En conclusion, le développement de ces matériaux étant récent pour des durées de vie comprises entre 10 et 50 ans (hors sports et loisirs), les gisements de matériaux biosourcés en fin de vie issus des domaines des transports et de la construction sont de fait actuellement restreints, contrairement au secteur de l emballage décrit dans la partie précédente. III.4.2 Composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés 1. Pièce thermocompressée à base de non-tissés Il existe deux grandes familles de pièces thermocompressées à base de non-tissés : Les pièces thermoplastiques à base de (1) Coton effiloché/pp/pe, ou de (2) Lin/Chanvre/Autres Fibres végétales 71 /PP, Les pièces thermodurs à base de (1) Bois/résines phénoliques ou acryliques ou de (2) Lin/Epoxy ou résine Acrodur (BASF). Ces pièces sont destinées notamment à la production de tableau de bord, panneau de porte, pavillon (tracteur ) / montant de baie / custode, tablette arrière / passage de roue. Le taux de pénétration de ces technologies est variable selon le type de pièces de 10 à 20 %, notamment pour les panneaux de porte. Les pièces thermoplastiques issues de Coton effilochés/pp/pe étant des pièces anciennes historiquement mises sur le marché depuis plus de 30 ans, ces pièces ne seront pas retenues dans la suite de l étude. Si les pièces thermodurs à base de bois sont également anciennes, l arrivée sur le marché de nouvelles pièces dans cette catégorie à base de fibres végétales, ont conditionné le maintien de ce type de pièce dans le champ de l étude. Ainsi, selon les sources disponibles, nous pouvons donc considérer actuellement un poids moyen par véhicule de : 3,8 kg de pièces thermocompressées thermoplastiques Fibres végétales/pp, composées à 50 % de PP et 50 % de fibres végétales (lin, chanvre, kenaf...) 2,4 kg de pièces thermocompressées thermodurs Bois/résines phénoliques ou acryliques, composées en moyenne de 80 % de bois et 20 % de résines. Si ces données concernent les Véhicules Particuliers (VP), on peut dans une certaine mesure les extrapoler aux Véhicules Utilitaires Légers (VUL). En effet, ces 2 catégories de véhicules sont produites par les mêmes fabricants (constructeurs automobiles et équipementiers) et soumises à la même réglementation VHU. Par ailleurs, la fabrication de ce type de pièce génère 20 à 25 % de chute chez les équipementiers de rang 1. Ces volumes significatifs sont pris en compte dans les simulations réalisées. 71 Kenaf, Jute, Sisal Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 65

66 Source Source : PSA 2013 Source : Nova- Institut Hypothèses Le poids moyen d'un véhicule est de 1250 kg La quantité moyenne de plastique pour un véhicule PSA est de 200 à 250 kg (20 %) Le taux d incorporation des matériaux biosourcés est actuellement de 2-3 % des pièces plastiques embarquées Il y a donc 5 6 kg de matériaux biosourcés par véhicule, constitués essentiellement de feutre d insonorisation à base de coton recyclé, de bois / fibres végétales (chanvre...) Dans l'ue, 15,7 millions de voitures ont été produites en Considérant que tonnes de fibres de coton recyclé et de fibres naturelles ont été utilisées, les voitures de tourisme en Europe contiendraient en moyenne 5,1 kg de fibres (1,3 kg de coton recyclé + 1,9 kg de fibres végétales + 1,9 kg de fibres de bois) Quantité de matériaux biosourcés estimée par véhicule (kg) 5,5 5,1 Figure 43 : Estimation des quantités de fibres biosourcées (coton effiloché, bois, fibres végétales) utilisés dans la conception des pièces thermocompressés à base de non-tissés dans un véhicule automobile 73 Si l on considère que le taux de pénétration des pièces thermocompressées à base de non-tissés était deux fois moins important il y a ans (soit 1,9 kg/véhicule) et que l on prend en compte la moyenne des immatriculations en France sur la période (soit d immatriculations par an pour les VP et pour les VUL), les volumes de pièces mises sur le marché peuvent être estimées à tonnes environ par an. Type de pièce Pièce thermocompressée à base de non-tissés (hors coton effiloché) Période de 1ère mise sur le marché pour les pièces thermoplastiques pour les pièces thermodurs Estimation des premiers volumes mis sur le marché 0 à tonnes Durée d usage Entre 10 et 15 ans Evaluation du gisement en fin de vie en à tonnes 2. Pièce plastique renforcée en fibres végétales Les premières pièces (bouchon de réservoir d eau, support de rétroviseur, médaillons de portières ) ont été mises sur le marché sur la période en France, grâce aux développements réalisés par AFT plasturgie en lien avec PSA, puis Faurecia. Les quantités mises sur le marché sont actuellement restreintes et encore en phase d utilisation sur les véhicules concernés (essentiellement chez PSA). Type de pièce Pièce plastique renforcée en fibres végétales Période de 1ère mise sur le marché Estimation des premiers volumes mis sur le marché Durée d usage Evaluation du gisement en fin de vie en Négligeable Entre 10 et 15 ans Non concerné 72 Source : «Wood-Plastic Composites (WPC) and Natural Fibre Composites (NFC): European and Global Markets 2012 and Future Trends»Nova-Institut Source : Entretien PSA et «Wood-Plastic Composites (WPC) and Natural Fibre Composites (NFC): European and Global Markets 2012 and Future Trends» Nova-Institut 2014 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 66

67 3. Wood-Plastic Composite (WPC) Les WPC sont apparus en France au début des années 2000 et ont connu un fort développement à l image de la croissance à deux chiffres des WPC à l échelle européenne. Les volumes mis en marché étaient estimés respectivement à tonnes en et tonnes en principalement dans le domaine des planchers de terrasse au démarrage. Les premières pièces mises sur le marché sont encore en phase d utilisation et devraient commencer progressivement à arriver en fin de de vie. Période de 1ère Estimation des premiers Evaluation du Type de mise sur le volumes mis sur le Durée d usage gisement en fin de vie pièce marché marché en 2013 WPC tonnes Entre 10 et 20 ans tonnes 4. Composite à base de fibres continues et matrices biosourcés La mise au point des technologies de composites à base de fibres continues et de matrices partiellement biosourcées est en cours dans le cadre des projets d innovation et de recherche conduits actuellement dans le domaine des transports (automobile, ferroviaire, nautisme, aéronautique) au niveau national. Ces technologies sont soit des thermodurs (époxy / lin), soit des thermoplastiques (polyamide/lin). Des premières pièces ont été mises sur le marché dans le domaine des sports et loisirs au cours des 5 dernières années (raquette de tennis, planche de surf), à partir des technologies époxy/lin disponibles «sur étagère». Les quantités mises sur le marché actuellement peuvent donc être considérées comme négligeables. Type de pièce Composite à base de fibres continues et matrices biosourcés Période de 1ère mise sur le marché - Non concerné pour le secteur des transports - 1 ères mises sur le marché pour le secteur des sports et loisirs ( ) Estimation des premiers volumes mis sur le marché Négligeable Durée d usage Fonction de la durée d usage (cf. III.4.1) Evaluation du gisement en fin de vie en 2013 Non concerné pour le secteur des transports Négligeable pour le secteur des sports et loisirs III.4.3 Matériaux isolants biosourcés Si les isolants souples (laines de chanvre/laine de mouton) ont démarré leur production dans les années , ils ont commencé véritablement à se développer en France à partir de 2004/2005. On a vu ensuite progressivement apparaître des isolants souples issus de textiles recyclés et de lin plus récemment. Les volumes mis en marché sont relativement confidentiels, par comparaison aux autres isolants biosourcés. Ils étaient cependant estimés respectivement à tonnes en 2005(Alcimed ) et de à tonnes en 2012 (MEDDE 2012) 77. Les isolants rigides / semi-rigides fibres de bois sont présents historiquement en France depuis les années et ont commencé véritablement à se développer en France à partir de 2004/2005 comme le chanvre, mais leur développement s est accéléré au cours des 5 dernières années. Les volumes mis en marché étaient estimés de 114 à tonnes en 2012 (MEDDE ) La ouate de cellulose est un isolant relativement plus récent qui a connu une croissance exponentielle sur la période Les volumes mis en marché étaient estimés à tonnes en Source : «Marché actuel des bioproduits industriels et des biocarburants & évolutions prévisibles à 2015/2030», Alcimed 2007, 75 Source : «Marché actuel des nouveaux produits issus du bois et évolutions à échéance 2020», PIPAME Source : «Marché actuel des bioproduits industriels et des biocarburants & évolutions prévisibles à 2015/2030», Alcimed 2007, 77 Source : «Secteur et filières de production des matériaux et produits bio-sourcés utilisés dans la construction», MEDDE Source : «Le marché des produits d isolation thermique pour le bâtiment en France», MSI 2013 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 67

68 En prenant le jeu d hypothèses des durées d usage des isolants tels que détaillé au III.4.1, le gisement de matériaux isolants biosourcés en fin de vie est actuellement limité. Type de pièce Période de 1ère mise sur le marché Ouate de cellulose Isolants rigides / semi rigides fibres de bois Isolants souples (chanvre/lin/laine de mouton/textile recyclé) Estimation des premiers volumes mis sur le marché tonnes en 2009 Durée d usage - Isolation toiture = 20 à 25 ans - Isolation mur = 20 à 25 ans ou 40 à 50 ans en fonction du caractère incitatif des politiques publiques (cf. III.4.1) Evaluation du gisement en fin de vie en 2013 Non concerné Non connu Non concerné à tonnes 0 à tonnes III.4.4 Bétons biosourcés Le béton de chanvre a été créé en 1985 en France et se développe grâce à l'investissement des producteurs de liants (chaux, ciment prompt) tels que Lhoist, Saint Astier, Vicat ou Lafarge par application manuelle (banché) ou projetée. Des premiers blocs ont été commercialisés par la société RBPIM au début des années Plus récemment les premiers murs préfabriqués ont été industrialisés par la société MNBC. Actuellement, selon les années, 15 à 20 % de la chénevotte produite en France est valorisée dans le secteur du bâtiment (source Interchanvre). Selon le MEDDE tonnes de granulats de chanvre auraient été valorisés dans le domaine des bétons en 2012, pour une production de béton estimée entre 20 et tonnes. Les granulats de bois pour béton sont commercialisés depuis une dizaine d année. La production de béton de bois pour les murs antibruits date d il y a ans, mais représente des volumes limités. Enfin l industrialisation de bloc isolant en béton de bois date des années , alors que les technologies existent depuis plus de 20 ans en Belgique et Italie notamment. Selon le MEDDE à tonnes de granulats de bois auraient été valorisées dans le domaine des bétons en 2012, pour une production de béton estimée entre 80 et tonnes. En prenant l hypothèse d une durée d usage des bétons liée à la durée d usage des bâtiments, soit plus de 50 ans, le gisement de bétons biosourcés en fin de vie est actuellement inexistant. Type de pièce Bétons biosourcés Période de 1ère mise sur le marché (création 1985 pour le béton de chanvre) Estimation des premiers volumes mis sur le marché Durée d usage Evaluation du gisement en fin de vie en 2013 Non connu > 50 ans Non concerné III.4.5 Revêtements de sols stratifiés Selon la Fédération Européenne des Fabricants de Revêtements de Sol Stratifiés (EPLF), le développement de ce marché est récent (fin des années 90 - début des années 2000). Il représente aujourd hui une commercialisation de 40 millions de m² en France en moyenne au cours des 5 dernières années. Ce marché en tendance est en stagnation dans un contexte de baisse des marchés des revêtements de sols intérieurs de 15 % en 5 ans. En prenant comme hypothèse une durée d usage de 10 à 20 ans (selon les qualités de stratifiés) et un poids moyen retenu de 4,5 kg/m² (pour une fourchette de marché de 3 à 7 kg/m² selon les qualités 79 Source : «Secteur et filières de production des matériaux et produits bio-sourcés utilisés dans la construction», MEDDE 2012 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 68

69 commercialisées), le gisement de revêtements de sols stratifiés en fin de vie est actuellement évalué de la manière suivante : Type de pièce Revêtements sols stratifiés de Période de 1ère mise sur le marché Estimation des premiers volumes mis sur le marché 0 à 5 millions de m² ou 0 à tonnes Durée d usage Entre 10 et 20 ans Evaluation du gisement en fin de vie en à 5 millions de m² ou 0 à tonnes Conclusions et enseignements : Les gisements des matériaux biosourcés en fin de vie hors plastiques sont aujourd hui très faibles comparativement aux volumes des matériaux (hors plastiques) en fin de vie en général en France. Cette situation s explique par les durées d utilisation de ces matériaux (entre 10 et 50 ans) et les faibles volumes mis sur le marché antérieurement, la plupart de ces matériaux étant apparus sur le marché il y a ans en moyenne. Segments du secteur Pièce thermocompressée à base de nontissés (hors coton effiloché) Pièce plastique renforcée en fibres végétales Période de 1ère mise sur le marché pour les pièces thermoplastiques pour les pièces thermodurs WPC 2000 Composite à base de fibres continues et matrices biosourcés Estimation des premiers volumes mis sur le marché 0 à tonnes Négligeable - Non concerné pour le secteur des transports - 1ères mises sur le marché pour le secteur des sports et loisirs ( ) Ouate de cellulose Isolants rigides / semi-rigides fibres de bois Isolants souples (chanvre/lin/laine de mouton/textile recyclé) Bétons biosourcés Revêtements de sols stratifiés tonnes Négligeable tonnes en 2009 Durée d usage entre 10 et 15 ans entre 10 et 15 ans entre 10 et 20 ans Fonction de la durée d usage (cf. III.D.1) Isolation toiture = 20 à 25 ans Isolation mur = Evaluation du gisement en fin de vie en à tonnes Non concerné tonnes Non concerné pour le secteur des transports Négligeable pour le secteur des sports et loisirs Non concerné Non connu 20 à 25 ans ou 40 à 50 ans en fonction du Non concerné caractère incitatif 0 à des politiques tonnes publiques (cf. III.D.1) 0 à tonnes (création1985 pour le béton de chanvre) Non connu > 50 ans Non concerné 0 à tonnes entre 10 et 20 ans 0 à tonnes Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 69

70 A dire d expert, ces gisements seraient compris entre 0 et tonnes pour les revêtements de sols stratifiés, entre et tonnes pour les pièces thermocompressées à base de nontissés (hors coton effiloché) dans l automobile, entre 0 et tonnes pour les WPC et entre 0 et tonnes pour les isolants souples (chanvre/lin/laine de mouton/textile recyclé). L arrivée des matériaux biosourcés en fin de vie hors plastiques peut être estimée de la manière suivante : Pièces thermocompresséesà base de non-tissés Pièces injectées renforcées en fibres végétales Composites à base de fibres continues et matrices biosourcées WPC Matériaux isolants biosourcées Bétons biosourcés 2000 Revêtements de sol biosourcés // 2100 Figure 44 : Début de l arrivée des premiers matériaux biosourcés, issus des secteurs transports et bâtiment, dans les filières de gestion de fin de vie La localisation des gisements de matériaux biosourcés en fin de vie hors plastiques est actuellement diffuse : Dans le secteur automobile, seul secteur des transports à réellement incorporer des matériaux biosourcés à une échelle industrielle, du fait de taux d incorporation faibles. Dans le secteur du bâtiment, du fait de filières de collecte/tri nettement moins structurées et organisées que celles des VHU et globalement de taux d incorporation faibles III.5 Analyse des techniques de valorisation applicables aux matériaux biosourcés La valorisation en fin de vie des matériaux biosourcés s inscrit actuellement dans la dynamique des options de fin de vie existantes que ce soit en matière de collecte / tri ou de valorisation, ne serait-ce que pour des raisons de coût de mise en place d une nouvelle filière de valorisation. Deux grandes familles de techniques sont à prendre en compte : les techniques applicables aux plastiques biosourcés d une part, et les techniques mobilisables pour les composites biosourcés. III.5.1 Les techniques applicables aux plastiques biosourcés Concernant les plastiques biosourcés, nous pouvons définir théoriquement 4 grandes familles de procédés technologiques pour leur valorisation en fin de vie : Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 70

71 1. Recyclage mécanique : Recyclage mécanique : technique la plus utilisée pour recycler les déchets composés de thermoplastiques tels que le PET, le PE ou encore le PP. Il permet l obtention de granulés réutilisables en boucle fermée (thermoplastiques en injection/extrusion) ou ouverte dans d autres filières industrielles (bâtiment, routier, etc.). Il faut bien également distinguer deux cas de figures : o les emballages rigides : les techniques de tri automatisé et de recyclage sont aujourd hui o techniquement efficaces, bien que peu répandues en France. les emballages souples : le tri automatisé est beaucoup plus délicat et les procédés sont encore en phases de développement. Techniquement, les plastiques biosourcés ne présentent généralement pas de difficultés particulières à être recyclés mécaniquement. Une attention toute particulière est tout de même à apporter aux plastiques biosourcés biodégradables : une exposition thermique prolongée (et potentiellement en présence d humidité) peut entraîner une diminution importante des propriétés mécaniques. 2. Recyclage chimique : Dépolymérisation par traitement du polymère (PET, PVC, PA, PLA ) par un solvant réactif (ou autre composés comme l eau, glycol, alcool, etc.), capable de fractionner les macromolécules pour obtenir divers produits de dépolymérisation, dont les monomères. Les principaux procédés utilisés sont la solvolyse et l hydrolyse. Ceux-ci peuvent alors être réutilisés pour la production d un nouveau matériau vierge (voir exemples de bonnes pratiques ci-après). 3. Recyclage / valorisation organique : Compostage : réalisé au niveau industriel, il permet de valoriser les matériaux compostables par biodégradation en conditions contrôlées avec pour produit le compost, réutilisable pour de nouvelles cultures. Les plastiques (et notamment les emballages) prétendant être valorisés par compostage industriel doivent répondre à la norme NF EN13432:2000. Il peut également être effectué à plus petite échelle au niveau domestique sur certains plastiques possédant les propriétés adéquates. Méthanisation : digestion anaérobie de déchets liquides comme solides conduisant à la production de biogaz (méthane) pouvant être valorisé énergétiquement et de digestat pouvant potentiellement être composté. 4. Procédés thermiques : Incinération avec récupération d énergie : dans la majorité des cas, l incinération (qui représente par exemple 58,7 % du flux des OMR 80 ) permet la valorisation énergétique des déchets grâce à des Unités d Incinération des Ordures Ménagères (UIOM) ou des centres d incinération des Déchets Non Dangereux (DNB). Les plastiques biosourcés présentent un PCI intéressant pour ce type d unité (supérieur à 4000 kcal/kg). En 2011, seuls 1,4% des déchets ménagers et assimilés étaient incinérés sans valorisation énergétique, soit un peu plus de tonnes par an. Les Combustibles Solides de Récupération (CSR) : combustibles solides secs et propres préparés à partir de déchets non dangereux destinés à être valorisés énergétiquement dans des installations d incinération ou de co-incinération (cimenteries). Les CSR sont principalement composés de la portion organique (papier, carton, bois, textiles) des déchets mais aussi de plastiques qui n ont pas pu être triés et recyclés et provenant de déchets ménagers, de DIB, de déchets de chantier et d encombrants de déchèteries. Les plastiques biosourcés doivent logiquement avoir la capacité à entrer dans la composition de CSR. Le choix de telle ou telle technique de valorisation dépend principalement de : la valeur du matériau en fin de vie ; de la concentration et de l homogénéité du gisement ; la maturité des technologies existantes et de la base de données de transposition de cette technologie à la matière biosourcée visée ; de la capacité (volumes et aptitudes techniques) des centres de traitement. 80 Source : «La collecte des déchets par le service public en France Résultats 2011» ADEME Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 71

72 De cette manière, il est possible de synthétiser les techniques de valorisation applicables aux plastiques biosourcées de la manière suivante : Technologies de valorisation Recyclage mécanique Recyclage chimique Recyclage / valorisation organique Procédés thermiques Technologies applicables aux plastiques biosourcés Faisabilité technique de l utilisation de ce type de procédés pour les nouveaux plastiques biosourcés mis sur le marché, compatibilité et impact sur la qualité des flux valorisés actuellement en plastiques pétrosourcés Recyclage chimique par solvolyse : principalement pour PET, PA biosourcé et PLA Compostage industriel ou domestique : uniquement pour ceux présentant les propriétés (ou certifications) correspondantes. Méthanisation : pour les plastiques pouvant être biodégradés en conditions anaérobies Valorisation énergétique par incinération : possible pour tous les plastiques biosourcés III.5.2 Les techniques applicables aux composites biosourcés Familles de procédés : Les procédés de recyclage utilisables en plasturgie et pour les composites ont été formalisés tout particulièrement par les Mines de Douai de la manière suivante : Figure 45 : Procédés de recyclage utilisables pour les composites 81 Trois grandes familles de procédés technologiques s appliquent tout particulièrement pour la valorisation des thermoplastiques et composites thermodurs biosourcées en fin de vie : Procédés mécaniques : Recyclage mécanique : technique étudiée de longue date pour les thermoplastiques basée sur le broyage des matières, qui permet l obtention de granulés réintégrables dans les cycles d injection/extrusion sans perte significative de performance et pour plusieurs cycles de production. Base de connaissance plus récente pour les composites thermodurs qui une fois broyés ne peuvent pour leur part être utilisés qu en tant que charge, aussi bien dans les procédés de plasturgie (extrusion/injection) que pour la formulation de matériaux pour les travaux publics (revêtements de route, trottoirs, etc.). 81 Source : Technique de l Ingénieur, Patricia KRAWCZAK Professeur à l École des Mines de Douai, 2011 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 72

73 Procédés chimiques : Solvolyse : cette technique consiste à traiter un composite à matrice polymère par un solvant réactif capable de dépolymériser la résine. Appliqué au recyclage des composites, un procédé performant de solvolyse permet de «désassembler» le matériau. Il devient alors possible de récupérer par filtration : les fractions inorganiques (fibres de verre, charges minérales) et la fraction liquide, constituée par les produits de dépolymérisation en solution dans le solvant réactif, potentiellement exploitable dans l industrie chimique en tant que matière première pour le développement de nouveaux composés. On note toutefois que pour les composites thermodurs les plus courants, il est impossible de revenir au monomère de départ après dépolymérisation, contrairement aux thermoplastiques. Si les technologies commencent à être considérées comme matures à l échelle laboratoire, elles sont loin d être considérées comme telles pour les industriels des composites thermodurcissables pour des motifs technologiques, d impact environnemental et surtout de prix de revient. Procédés thermiques : Incinération (avec valorisation énergétique) : les matériaux composites, comme tous les matériaux comportant une part organique (ici la matrice polymère), ont un pouvoir calorifique permettant leur valorisation comme source d énergie. Des travaux ont démontrés la capacité des composites à être incinérés en mélange avec des ordures ménagères (à hauteur de 10 %) en UIOM ou en centres d incinération des DNB. Ce peut être une solution de proximité pour des gisements de petit tonnage. A noter que le verre étant incombustible, l incorporation de fibres naturelles augmente significativement le pouvoir calorifique des composites concernés. Co-incinération en cimenterie : concerne les composites thermodurcissables. Elle permet de récupérer d une part de l énergie produite par la combustion des déchets et d autre part des matières minérales qui peuvent entrer dans la composition du ciment (CaCO3, alumine, silice ). L EUCIA fait tout particulièrement la promotion de la gestion de la fin de vie des composites thermodurs par leur transformation en Combustible de Substitution ou Combustible Solide de Récupération (CSR) pour les cimenteries, notamment. Pour l EUCIA, c est en effet la technologie qui permet à la fois de produire de l énergie et de valoriser la composition des résidus de combustion dans la formulation de ciments. C est dans ce cadre qu EUCIA vient de faire reconnaître ce procédé comme compatible avec les objectifs de la Directive 2008/98/EC sur les déchets. Pyrolyse / Thermolyse : peut être effectuée à températures moyennes (450 à 750 C) ou très élevées (jusqu à 1500 C). La pyrolyse permet d obte nir des résidus solides, liquides ou gazeux pouvant être valorisés énergétiquement (charbon, huiles, gaz) ainsi que des résidus minéraux pouvant servir de matière première. Choix des procédés : Le choix entre ces procédés de valorisation dépend principalement de : la valeur du matériau en fin de vie de la concentration et de l homogénéité du gisement la maturité des technologies existantes et de la base de données de transposition de cette technologie à la matière biosourcée visée III.5.3 Synthèse des techniques applicables aux matériaux biosourcés Sur la base des entretiens et de la bibliographie réalisée les possibilités de valorisation des matériaux biosourcés est la suivante : Typologie de plastiques biosourcés Recyclage mécanique Recyclage chimique Valorisation énergétique (incinération) Valorisation organique PET biosourcé Oui Solvolyse (glycolyse) Oui Non PE biosourcé Oui Non Oui Non Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 73

74 Typologie de plastiques biosourcés Recyclage mécanique Recyclage chimique Valorisation énergétique (incinération) Valorisation organique PLA Oui Solvolyse (hydrolyse) Oui Oui (compostage industriel et méthanisation) Bases amidon biodégradables Faisabilité à valider Faisabilité à valider Oui Oui Bases amidon non biodégradables Faisabilité à valider Faisabilité à valider Oui Non PBS PHA PA biosourcé Faisabilité à valider Faisabilité à valider Oui Faisabilité à valider Faisabilité à valider Solvolyse (hydrolyse) Oui Oui Oui Oui Oui Non Autres biosourcés (PP, PVC, PC, PUR ) Oui Solvolyse pour PUR Oui Non Figure 46 : Méthodes de valorisation possibles en fonction du type de plastique biosourcé Typologie de matériaux biosourcés hors plastiques biosourcés Pièce thermocompressée à base de nontissés Recyclage mécanique Oui pour les chutes de production Recyclage chimique Non Valorisation énergétique (incinération) Faisabilité à valider Valorisation énergétique et matière (co incinération) Faisabilité à valider Valorisation organique Non Pièce plastique injectée renforcée en fibres végétales Oui (cf. II.4.2 et VI.4.2 projet NAFCORECY) Non Faisabilité à valider Faisabilité à valider Non WPC Oui, faisabilité à compléter Non Faisabilité à valider Faisabilité à valider Non Composite à base de fibres continues et matrices biosourcés Oui, faisabilité à compléter Faisabilité à valider Faisabilité à valider Faisabilité à valider Non Matériaux isolants biosourcés Non Non Oui Faisabilité à valider Liant végétal à développer Bétons biosourcés Faisabilité à valider Non Faisabilité à valider Faisabilité à valider Faisabilité à valider Revêtements de sols biosourcés Oui Non Oui Faisabilité à valider Non Figure 47: Méthodes de valorisation possibles en fonction du type de matériaux biosourcé hors plastique Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 74

75 Comme tout nouveau matériau, la gestion de la fin de vie des matériaux biosourcés soulève un certain nombre d interrogations : Dispose-t-on de solutions industrielles de fin de vie pour ces matériaux démontrées et opérationnelles? Comment collecter, détecter, séparer et valoriser ces nouvelles matières? Quels impacts sur les filières de valorisation des matériaux en fin de vie existantes? En matière d aptitude à intégrer les filières de fin de vie existantes sans en perturber le fonctionnement? En matière de comportement des matières réutilisées dans les filières de production? Quelle est la base de connaissances scientifique et technologique actuelle sur la valorisation en fin de vie de ces matériaux biosourcés? Quelle est la base de référence à construire? Avec quelles priorités et quel phasage? Comment aider à mettre au point et faire connaître les nouvelles techniques et procédés de valorisation développés? Il faut distinguer : Les plastiques biosourcés identiques aux plastiques pétrosourcés (famille A), comme le PET biosourcé, le PE biosourcé ou les développements en cours portant sur le PP, PVC qui ne posent aucun problème pour les acteurs industriels et fédérations interrogées : «Du fait de la stricte analogie de structure entre polymères biosourcés et pétrochimiques, les propriétés physicochimiques des PE et PET biosourcés restent inchangées. Il n y a donc aucune influence sur le recyclage quelle que soit l application» ; Les plastiques biosourcés à structures nouvelles (famille B), dont la composition pose la question de leur compatibilité dans les filières de recyclage actuelles avec les polymères d origine pétrolière utilisés majoritairement, et pouvant être considérés comme des éléments «perturbateurs». Le cas du PLA est à ce titre parlant : celui-ci n est pas visuellement différenciable du PET dans la plupart des applications dans lequel il est utilisé. Dans l état actuel des processus de tri utilisés en France (uniquement tri manuel dans la plupart des centres de tri, ils ne sont pas équipés actuellement de tri optique qui permet la différenciation des 2 polymères), des bouteilles d eau fabriquées en PLA se retrouveraient donc mélangées avec celles en PET. Il a été prouvé que dans ce cas, la présence de PLA diminuait la qualité du produit recyclé final, ce qui a incité Eco-Emballages à le classer comme «perturbateur de tri» dans le cas de cette utilisation. Néanmoins, les autres applications du PLA ne sont pas à considérer de la même manière et ne posent aujourd hui pas de problème. Une séparation systématique du PLA du PET nécessite la mise en place de méthodes supplémentaires de tri (séparation optique par infrarouge par exemple). Figure 48 : Impact du PLA dans la filière du recyclage du PET Source : Avis général Flux PET Emballage en PLA COTREP 2007 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 75

76 Les composites thermoplastiques biosourcés, dont le grand intérêt est par définition leur capacité à être recyclés. Pour les thermoplastiques non biosourcés, l augmentation de leur performance et leur faible coût relatif leur a permis de progresser ces dernières années en matière de parts de marché. Les obligations de fin de vie liées par exemple aux VHU a permis de structurer des filières de polyoléfines recyclées. Pour les thermoplastiques biosourcés, il faut distinguer d une part les thermoplastiques basés sur des polymères pétrosourcés (la part de biosourcé étant apportée par la fibre végétale) qui sont théoriquement réincorporables dans les filières de valorisation de ces polymères, et d autre part les thermoplastiques issus de polymères biosourcés. Soit ces polymères biosourcés ont une stricte analogie de structure avec les polymères pétrochimiques, il n y a donc aucune influence sur le recyclage quelle que soit l application, soit ces polymères ont une structure différente des polymères pétrochimiques actuels, ce qui pose la question de leur incorporation dans les filières de fin de vie actuelle. Généralement, ils présentent intrinsèquement une sensibilité à l hydrolyse et à la température. Un effort de formulation est donc probable afin d obtenir des matériaux utilisables au niveau industriel par la suite. Les composites thermodurcissables biosourcés, qui sont par définition non directement réutilisables dans les procédés de production et relèvent de la question générique de la fin de vie des composites thermodurs. A l inverse des thermoplastiques, les filières de fin de vie des composites thermodurs sont encore en phase de structuration. Selon l étude CETIM CERMAT intitulée «Les matières plastiques, recyclabilité et écoconception» fin 2011, 90 % des déchets de production en composites à matrice thermodurcissable étaient encore mis en décharge. A la lumière des travaux réalisés, force est de constater que la base de connaissances sur le comportement des matériaux biosourcés est soit incomplète du fait de leur «jeunesse», soit mal connue, un certain nombre d idées préconçues circulant tout particulièrement dans le domaine des thermoplastiques. Des études doivent donc encore être menées afin de déterminer les filières de fin de vie les plus adaptées pour les matériaux biosourcés, selon leur comportement et leurs propriétés en fonction des différents scénarios envisageables : Vieillissement Tri / séparation Recyclabilité / réincorporation dans les filières de production Dégradation thermique lors des différentes étapes de recyclage et effort de formulation probable afin d obtenir des matériaux utilisables au niveau industriel par la suite. Pouvoir méthanogène / pouvoir calorifique Potentiel de biodégradabilité, etc. Quatre exemples de bonnes pratiques industrielles méritent néanmoins d être soulignés : 1. Utilisation de la technique de recyclage chimique (ou solvolyse), utilisée notamment sur le PLA à échelle industrielle avec le procédé LOOPLA de la société Galactic. Celui-ci consiste en la dépolymérisation par traitement du polymère par un solvant réactif capable de fractionner les macromolécules pour obtenir divers produits de dépolymérisation, dont les monomères. Les déchets à recycler sont en très grande majorité des chutes de production de thermoformage et nontissés. 2. Perpetual Plastic Project : également sur le PLA, projet aux Pays-Bas sensibilisant au recyclage via l utilisation de gobelets usagés en PLA pour la fabrication de bobines de fils pour imprimante 3D. 3. Création d une filière de recyclage de PA par Arkema. Cette société, producteur notamment de PA biosourcés, a mis en place depuis 2 ans une offre de service en écoconception comprenant la création d une filière incluant l approvisionnement, la collecte des matériaux qu elle met sur le marché via le programme Recycle. Avec l aide de partenaires, Arkema a mis en place des platesformes de traitement (Asie, Europe et Amérique du Nord), ainsi que la logistique associée, pour pouvoir notamment proposer une gamme de PA recyclés pour une capacité globale de tonnes par an. Les déchets récupérés proviennent de plusieurs secteurs (transports, sport, énergie, électronique ) et se répartissent de la manière suivante : o 40% de déchets internes à Arkema o 40% de déchets industriels des transformateurs o 20% de produits en fin de vie 4. Démonstration de la capacité du PP/chanvre à intégrer les filières de recyclage des polyoléfines par Faurecia. Faurecia doit faire face à des craintes récurrentes sur les risques liés à l introduction des fibres végétales dans les filières de recyclage du PP : bouchage des filtres lors de Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 76

77 la phase d extrusion, dégradation / combustion en cours de process. D importants moyens ont été mobilisés qui ont permis de démontrer : o La très bonne efficacité des essais de tri de séparation Post Broyage. o Les fibres végétales se comportent positivement dans le procédé d extrusion et de filtration lors des essais de passage dans les procédés dédiés à la valorisation du PP. Si les questions se concentrent sur la fin de vie des matériaux biosourcés, la problématique des chutes de production n est pas à négliger pour autant. Généralement, elles sont plus faciles à valoriser que les pièces en fin de vie, car leur composition est mieux maîtrisée, leur gisement est connu et localisé. La valorisation de ces chutes est conditionnée par leur nature et procède des mêmes technologies de valorisation que les pièces en fin de vie. Si l on prend l exemple des matériaux biosourcés hors plastiques, généralement les chutes de production peuvent directement être réincorporées dans les process de production, que ce soit pour les pièces injectées, les WPC, les matériaux isolants ou les bétons. Mais, cette option : n est pas envisageable pour les composites à base de fibres continues pour lesquels il n existe pas forcément de solutions opérationnelles actuellement. A ce titre, les chutes liées aux découpes des préimprégnés lors de leur utilisation, générant 40 % de pertes, demanderaient tout particulièrement à être valorisées. est à distinguer selon la localisation des opérations pour les pièces thermocompressées à base de non-tissés. Les chutes de production des non-tissés bruts sont déjà actuellement réincorporées dans les procédés de production de ces non-tissés. Par ailleurs, les chutes liées à la production de pièces thermocompressées issues de ces non-tissés, sont difficilement valorisables, car demandant un traitement spécifique, économiquement non pertinent à l heure actuelle du fait du caractère diffus du gisement. Conclusions et enseignements : Les techniques applicables à l heure actuelle sur les matériaux «classiques» le sont également aux matériaux biosourcés. 4 grandes familles de procédés de traitement des déchets sont ainsi à envisager selon les Mines de Douai : les procédés mécaniques, lorsque la matière du déchet est réintégrée, sans destruction de sa structure chimique, dans la production d un nouvel objet (valorisation matière). les procédés chimiques, lorsque les molécules de base des matrices plastiques sont dissociées et les fractions minérales séparées, dans le but de réaliser des produits chimiques intermédiaires utilisables pour de nouvelles synthèses ou d être réintégrés dans la production de nouvelles pièces (valorisation matière). les procédés biologiques, lorsque la matière du déchet est dégradée sous l action d organismes vivants. les procédés thermiques, lorsque la matière du déchet est transformée grâce à son potentiel calorifique en énergie thermique (valorisation énergétique), et dans certains cas en résidus pouvant être utilisés comme matériaux à des fins diverses (valorisation matière) hors carburants. Ils s appliquent de manière spécifique aux matériaux biosourcés selon leur nature. La gestion de la fin de vie des matériaux biosourcés est soumise à 3 enjeux, propres à la mise sur le marché de tout nouveau matériau innovant : Le premier enjeu consiste à pouvoir collecter et massifier les gisements de matériaux en fin de vie. Dans le cas contraire, selon les Mines de Douai, la valorisation énergétique est la meilleure solution à court terme pour une filière matériau naissante tant que l on n a pas de volume de matières suffisant permettant de mettre en place des filières de tri / collecte. C est une solution d attente. Le deuxième enjeu est la capacité à trier (détecter et séparer) les matières. Par exemple, le principal point d interrogation concerne la capacité des filières actuelles de collecte et de tri (centres peu équipés en tri optique) à pouvoir détecter et séparer efficacement tout matériau innovant, dans le but d éviter de perturber les filières de recyclage existantes dans un premier temps, puis de les Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 77

78 valoriser séparément lorsque les flux seront suffisants. Le troisième enjeu est de disposer de techniques de valorisation opérationnelles et adaptées aux matériaux à traiter. Il est enfin important de noter que les chutes de productions sont plus faciles à valoriser : la composition mieux maîtrisée, le gisement est connu et localisé sous réserve que les volumes produits soient suffisants pour permettre une collecte. IV. LES VERROUS A LEVER ET STRATEGIE DES ACTEURS IV.1 Les verrous économiques Comme pour tout matériau innovant possédant une structure différente des produits pétrochimiques traditionnels de commodité, les verrous économiques constituent un frein majeur à la valorisation des matériaux biosourcés innovants en fin de vie, et plus spécifiquement dans l éventualité d une filière de valorisation dédiée. Une filière de valorisation se doit d être viable économiquement pour justifier cet investissement. Cette viabilité se caractérise par trois facteurs clefs : 1. Le flux de déchets à traiter en termes de tonnages disponibles : D après les professionnels de la fin de vie, la question de la massification du flux est cruciale. Elle est associée à un tonnage minimum qu il est nécessaire de réunir pour justifier les investissements engagés. o Il est nécessaire d atteindre un seuil minimum, condition sine qua non pour recycler de manière spécifique une nouvelle matière et non l incinérer (avec ou sans valorisation énergétique). Suite aux différents retours des professionnels de la fin de vie et études du secteur de la fin de vie, nous pouvons estimer ce seuil minimum entre 10 et tonnes (à corréler avec la valeur marchande de la matière) : Selon une étude d HTP European Bioplastic Conference 2012, intitulée «Technical requirements in sorting for the recycling of bioplastics», la rentabilité peut être atteinte à partir d un flux entrant de l ordre de tonnes/an de matière (chiffre à affiner pour les plastiques biosourcés en fin de vie, le détail de calcul n étant pas connu, et notamment le prix de revente de la matière recyclée ayant servi à évaluer ce seuil de rentabilité) Ce chiffre est à corréler avec le retour terrain des professionnels de la fin de vie approchés dans le cadre de l étude qui précisent qu ils ont pour coutume de dire qu il faut à minima tonnes/an de flux pour rentabiliser une ligne de recyclage. A titre d exemple, Galloo a notamment mis en place son premier centre de collecte de matières plastiques en septembre 2000 pour récupérer près de tonnes/an ; Couplée à cette problématique de massification, la question de la sécurité d approvisionnement et de la régularité du flux est également d importance lorsque l on parle d investissement pour un flux émergeant (risque d export notamment). Les recycleurs mettent en avant le manque de visibilité et de recul sur la manière dont vont évoluer les gisements de matériaux biosourcés innovants à courte durée d usage (notamment les emballages) en fin de vie, ce qui impacte nécessairement leur volonté d investir. 2. Les débouchés économiques à offrir : Les professionnels de la fin de vie, dont font partie les recycleurs, mettent en avant l importance de l économie circulaire. Il est nécessaire pour les recycleurs de pouvoir trouver des repreneurs une fois la phase de traitement opérée ; le recyclage de matières en fin de vie étant conditionné par la présence ou non de marchés d applications demandeurs des MPR générées. L absence de débouchés sectoriels freine ces derniers à l éventualité de séparer et recycler les matériaux biosourcés en fin de vie. L inconnue commerciale sur la revente de MPR issues des matériaux biosourcés en fin de vie prédomine aux yeux des professionnels de la fin de vie et représente un verrou économique important à lever. o Les professionnels de la fin de vie se posent en effet la question suivante, qui reste encore sans réponse : «Vers quelle(s) niche(s) de marché, allons-nous pouvoir revendre les MPR produites à partir de matériaux biosourcés en fin de vie? Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 78

79 En parallèle, les recycleurs n enregistrent pas encore de besoins ou de demandes formulées par leurs clients à ce sujet. 3. Les notions de coûts associés : Trois paramètres clés sont à prendre en compte : o Les coûts associés aux traitements des déchets o Le prix de revente : La valeur marchande potentielle des MPR est primordiale et définit en partie la valorisation ou non du déchet collecté. Les prix pratiqués et acceptés par les repreneurs de MPR sont en général en dessous de ceux des matières vierges : La revente des MPR est impactée par le cours des matières vierges Certains repreneurs accepteraient un prix situé entre 15 et 20 % moins cher à la matière vierge o Les coûts potentiels liés à l adaptation des outils de production pour les repreneurs suite à l intégration des MPR. En effet, l intégration de MPR soulève de nouvelles problématiques techniques nécessitant des modifications potentielles pour les outils de production : Un des professionnels interrogés souligne que leurs clients plasturgistes ont dû adapter leur outil de production pour pouvoir utiliser à la fois des matières vierges et des MPR tout en précisant que cela a nécessité entre 10 à 15 ans pour les décider à le modifier. En parallèle de ces trois paramètres, la qualité des déchets collectés est un critère d évaluation important aux yeux des acteurs de la fin de vie et définit l orientation à donner pour ces lots de matière : o A titre d exemple, les plastiques souillés et en mélange terminent généralement en enfouissement car suivant les lots de matières récupérés, la revente potentielle des MPR à venir n est pas toujours envisageable. Conclusions et enseignements : Les flux actuels de matériaux biosourcés innovants en fin de vie, comme le PLA ou les bases amidon, sont confrontés aux difficultés inhérentes à tout matériau innovant possédant une structure différente des produits pétrochimiques classiques de commodité. Ils ne répondent pas aux trois facteurs économiques clefs, conditions nécessaires pour justifier de la création d une filière de recyclage : Des tonnages existants a priori insuffisants au vu du seuil minimum fixé à tonnes Une absence de débouchés sectoriels et parallèlement d attentes et de besoins de la part des repreneurs pour la matière première de recyclage Une valeur marchande en compétition avec les prix pour la matière vierge et des coûts associés aux traitements des matériaux biosourcés en fin de vie IV.2 Le cadre réglementaire et les politiques d accompagnement 1. Réglementation et politiques d accompagnement sur le développement des matériaux biosourcés : Une volonté politique d accompagnement pour le développement des matériaux biosourcés permet en général de faciliter le transfert de technologies vers ces nouvelles matières. Exemples de réglementations et de politiques d accompagnement impactant le développement des produits biosourcés et (parfois) la mise en place de filières spécifiques pour leur valorisation ou leur intégration au sein de filières existantes dans certains pays européens : Depuis le 1 er janvier 2011, la distribution à titre gratuit de sacs plastiques ne répondant pas à la norme EN est par exemple interdite en Italie. Ceci a donc permis à la société italienne Novamont (ainsi que ses concurrents européens) de développer sa gamme de sacs plastiques compostables sur son marché intérieur. Cette réglementation impacte indirectement le développement des plastiques biosourcés, dans le sens où la majorité des plastiques biodégradables sont également biosourcés. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 79

80 Un autre exemple peut être cité en Allemagne : les pots de yaourt Danone, fabriqués à partir de PLA et élaborés en collaboration avec le WWF, ont pu se développer notamment grâce à la mise en place d une collecte spécifique de ces pots en fin de vie par le gouvernement allemand, facilitant ainsi leur traitement post-consommateur et leur valorisation par recyclage. Les exigences en terme d empreinte carbone dans le secteur automobile poussent au développement et à la mise sur le marché de véhicules plus légers. Le gain de poids peut alors par exemple être obtenu par l utilisation de composites à renfort fibres biosourcées, incitant ainsi à leur utilisation. En France, l article 47 de la loi de finance rectificative pour 2010 prévoit qu à partir du 1er janvier 2014, les sacs de caisse à usage unique en matière plastique seront intégrés dans le régime de la TGAP. Son taux est fixé à 10 par kilogramme, soit environ 6 centimes par sac. Les sacs plastiques biodégradables et biosourcés, dans des conditions définies par décret, à au moins 40% seront exempts de cette taxe 83. Néanmoins, Les décrets d applications n ont pas encore été publiés et des réflexions sont encore en cours quant à son application. Si cette loi était mise en application, elle pourrait impacter le développement des produits biosourcés biodégradables et éventuellement le développement de la filière spécifique de valorisation par compostage (filière biodéchets et déchets verts) à plus long terme (collecte au niveau national, tri, compostage en plate-forme industrielle). 2. Réglementations et politiques d accompagnement sur la fin de vie uniquement : Outre la directive-cadre n 2008/98/CE du 19/11/2008 relative aux déchets (cf. chapitre II.2), qui instaure une hiérarchie des modes de gestion des déchets (prévention > réemploi > réutilisation > recyclage dont valorisation organique > autres valorisations (dont énergétique) > élimination sans valorisation (incinération, ), il est aussi important de considérer les réglementations indirectes portant sur le développement des filières de valorisation en fin de vie et impactant les trois secteurs ciblés par l étude : 1. Point spécifique sur les VHU : Les exigences revues à la hausse d ici 2015 pour la valorisation des VHU (véhicules légers uniquement : catégories M1 et N1) 2006 Taux de réutilisation et de valorisation des VHU fixé à 85%: Minimum de 80% de réutilisation et de recyclage 2015 Taux de réutilisation et de valorisation des VHU fixé à 95%: Minimum de 85% de réutilisation et de recyclage Figure 49: Evolution des exigences réglementaires pour les VHU o La hausse du taux minimum de réutilisation et de valorisation attendus dès 2015 pousse les recycleurs à s intéresser prioritairement aux matériaux dont la valorisation en fin de vie est déjà maitrisés, i.e. pour lesquels le recyclage est notamment d ores et déjà garanti ou dont les flux sont déjà suffisants ; il est dès lors plus difficile d intégrer de nouveaux matériaux comme les composites biosourcés : La crainte d une dégradation potentielle des taux de réutilisation et de valorisation suite à l intégration de matériaux biosourcés innovants, couplée à une possible inadaptation des outils actuels à traiter ces nouveaux matériaux, empêchent les professionnels de se projeter sur les matériaux biosourcés innovants. En cas de dégradation du taux de réutilisation et de valorisation en dessous de 95% comme exigé par la réglementation en 2015, les professionnels de la filière automobile redoutent la mise en place d un éco-organisme qui pourrait avoir des 83 Source n 44 / Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 80

81 conséquences sur la gestion de la filière des VHU ce que ne souhaitent pas les acteurs concernés. Ces derniers souhaitent rester autonomes et maîtres de leurs développements R&D, d où la nécessité de maîtriser leurs taux et préserver la viabilité économique 2. Point spécifique sur l emballage : o Suite au Grenelle de l Environnement, 75 % des emballages ménagers 84 devaient être recyclés d ici 2012 (date ensuite repoussée, la mise en pratique ne devrait pas être atteinte avant 2016) : Selon Eco-emballages, 67% des emballages ménagers sont actuellement recyclés. L objectif fixé par le Grenelle de l Environnement n étant pas encore atteint, les acteurs de la filière des emballages se concentrent en priorité sur les gisements de matériaux en fin de vie présentant d ores et déjà des gros volumes restant à optimiser afin d augmenter sensiblement et rapidement le taux de recyclage de la filière o Le barème point vert a été établit pour favoriser le recyclage 85. Au vue des exigences demandées par les pouvoirs publics, les acteurs privilégient les matériaux qui sont recyclables o A l image de la filière des VHU, le taux de recyclage ambitieux qui a été fixé pousse les acteurs de la valorisation des emballages en fin de vie à privilégier les matériaux offrant d ores et déjà des garanties de recyclage : Ce positionnement explique le barème point vert mis en place par Eco-emballages avec un système bonus/malus qui a des conséquences sur le développement des résines biosourcées : La liste des «emballages perturbateurs du recyclage» 86 est remise à jour chaque année. Cette liste dynamique est en perpétuelle évolution et s appuie notamment sur les résultats d études et de tests réalisés par écoemballages et ses partenaires tels que le COTREP : o dans le cas des PE et PET biosourcés, il n y a pas de malus ; o pour le PLA, un malus est appliqué mais uniquement sur les applications bouteilles (i.e. pas de malus pour les applications emballages souples). Focus sur la règle établie pour le calcul du malus : Si les emballages récupérés perturbent les filières de recyclage existantes, alors une majoration est appliquée sur l ensemble du produit. Deux modes de majoration sont possibles : Une majoration de 50% est appliquée pour les emballages figurant sur la liste des emballages perturbateurs, c est-à-dire pouvant régulièrement perturber un tri du fait par exemple de matériaux incompatibles : une bouteille en PET (85%) avec un bouchon en PP (15%), élément considéré comme perturbateur. Une majoration de 100% est appliquée si l emballage en fin de vie collecté est composé de matières non valorisables (exemple : porcelaine, céramique, grès) ou ne disposant pas encore de filière de valorisation spécifique, ce qui est le cas d une majorité des différents types de matériaux biosourcés (hors PE et PET biosourcés pour l instant, PP biosourcé dans le futur). Ainsi, dans le cas de bouteilles en PLA potentiellement collectées, le produit subirait une majoration de 100%, les systèmes de tri en place ne permettant pas leur détection et séparation efficaces. Autre exemple, les barquettes en matériaux biosourcés innovants comme le PLA ne sont pas encore impactées par un malus mais avec l ouverture des consignes de tri, elles le deviendraient sauf si les moyens de tri (détection et séparation) adéquats étaient mis en place (en centres de sur-tri par exemple). 84 En parallèle des objectifs fixés par le Grenelle de l Environnement, il est à noter qu une révision de la directive emballage au niveau européen est en cours avec des objectifs revus potentiellement à la hausse 85 Il n est pas précisé si la valorisation organique est également prise en compte 86 Voir les dernières données disponibles par Eco-emballages Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 81

82 Focus sur l ouverture des consignes de tri : L ouverture des consignes de tri à l'ensemble des emballages plastique s accompagne de profonds changements pour la filière de gestion de fin de vie des emballages : «De quelle façon va-t-on pouvoir gérer ces nouveaux flux arrivants? Les professionnels doivent faire face à des problèmes majeurs (manque d espace au niveau des centres de tri, augmentation des coûts, etc.). La proportion de plastiques biosourcés dans les gisements actuels des emballages en fin de vie restant encore relativement faible à ce jour, les acteurs se focalisent donc en priorité sur les résines présentes en grande quantité et disposant déjà de filières de recyclage (PET, PE et PP). Focus sur la valorisation organique par compostage industriel : En ce qui concerne la valorisation organique par compostage industriel, la qualité du compost final est soumise à la norme NF U Le respect des critères qualité imposés par cette réglementation impacte indirectement l intégration des plastiques biosourcés biodégradables en fin de vie dans la filière de compostage industriel en place. En effet, cela rend réticents les industriels du secteur à intégrer de nouveaux intrants dans la filière, redoutant notamment la potentielle présence de résidus de matières plastiques non biodégradables selon la norme EN13432, qui viendraient diminuer la qualité du compost final. 3. Point spécifique sur le bâtiment : Le Grenelle de l Environnement a fixé pour objectif d ici 2020 un taux de valorisation des déchets de construction et de démolition de l ordre de 70 % (cf. chap. II. 2), qui n est pas encore atteint à ce jour sur l ensemble du territoire. Répondre aux exigences fixées par la réglementation pousse les professionnels à s intéresser en priorité aux déchets classiques et déjà présents en forte quantité (poids), pour lesquels des efforts à court terme peuvent être apportés en termes de valorisation et limiter le recours à l enfouissement. Comme l indique un des professionnels interrogés, il est nécessaire de se concentrer en priorité sur les matériaux en fin de vie classiques avant de pouvoir mener une réflexion sur les matériaux innovants (dont les biosourcés). Au final, actuellement, aucune réglementation et/ou politique d accompagnement n impactent directement le développement de filières spécifiques de valorisation pour les matériaux biosourcés innovants en fin de vie. Sans règlementation spécifique et compte tenu des coûts de mise en place d une filière dédiée corrélés aux faibles volumes de matériaux biosourcés innovants en fin de vie à l heure actuelle, les professionnels de la fin de vie ne réalisent globalement pas les investissements (nouveaux équipements, réorganisation structurelle des centres de tri et de recyclage) nécessaires à leur détection/séparation et valorisation. Les taux de valorisation ambitieux, fixés à travers les différentes réglementations (cf. chapitre IV.2 Le cadre réglementaire et les politiques d accompagnement), conditionnent le positionnement des acteurs de la fin de vie et ne facilitent pas l intégration de nouveaux matériaux à traiter. Ils s intéressent en effet en priorité à l optimisation du recyclage des matériaux disponibles en grande quantité et dont le recyclage est maîtrisé afin d atteindre au plus vite les différents objectifs fixés. Néanmoins, certains industriels engagent des développements de filières spécifiques à leurs matériaux ou produits afin d apporter des réponses aux préoccupations environnementales mais aussi à des pressions réglementaires indirectes. Les exemples d Arkema et de Faurecia peuvent là encore être cités sur les Polyamides biosourcés et les PP/chanvre 87. De plus, au-delà de la problématique de valorisation des matériaux biosourcés innovants en fin de vie, les recycleurs pointent du doigt la TGAP (Taxe Générale sur les Activités Polluantes) sur l enfouissement des déchets non dangereux, l estimant trop faible à l heure actuelle et attendent de fortes incitations des pouvoirs publics et une aide de la réglementation : En France, la TGAP, évaluée à 15 la tonne en 2009, doit passer à 40 la tonne d ici A titre de comparaison, au Japon les prix seraient à hauteur de 120 /tonne, ce qui favorise le développement de technologies destinées à la valorisation en fin de vie. A contrario, en Espagne, 87 Cf. chapitre III.5.3. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 82

83 les prix de mise en décharge restent faibles, de l ordre de 20 /tonne, au détriment de la valorisation des déchets. o A titre d exemple, un acteur de la valorisation en fin de vie précise qu il peut être fréquent que les résidus de broyage issus des VHU ne soient pas valorisés mais plutôt enfouis en Espagne pour des raisons économiques : le coût de transport couplé à celui de l enfouissement reste toujours plus avantageux économiquement que celui de la valorisation. o A la vue du prix fixé pour la TGAP, certains professionnels mettent en avant des difficultés d approvisionnement pour produire des MPR. Pour des raisons techniques et économiques, les producteurs de déchets privilégieront l enfouissement. Conclusions et enseignements : Les réglementations peuvent avoir des impacts à la fois sur le développement et la mise sur le marché de matériaux biosourcés ainsi que sur leur fin de vie. Dans le cas du développement des matériaux biosourcés, les réglementations au niveau européen ou français sont peu nombreuses et portent essentiellement sur des taxes incitant à utiliser des matériaux biodégradables et/ou biosourcés dans le domaine de la sacherie. Les industriels producteurs de matériaux biosourcés innovants et professionnels de la fin de vie s accordent pour mettre en avant le besoin de réglementations poussant la valorisation de ces matériaux en fin de vie (réutilisation>recyclage dont compostage>valorisation énergétique) plutôt que l enfouissement. La pression réglementaire indirecte et les préoccupations environnementales incitent cependant progressivement les industriels à mettre en place des filières de démantèlement/ valorisation (recyclage) des déchets et à développer des solutions de valorisation (notamment recyclage) de ces matériaux en fin de vie. La mise en place de ces filières est soit encadrée par les pouvoirs publics (exemple des VHU), soit le fruit d initiative professionnelles individuelles ou collectives (cf. exemples de bonnes pratiques avec Arkema et Faurecia). IV.3 Les verrous technologiques et techniques Dans le cadre des filières de valorisation des matériaux, les industriels recherchent des solutions simples à mettre en œuvre, pragmatiques et économiquement viables. Au vu des entretiens et travaux réalisés, la maturité de la structuration des filières de fin de vie des déchets faisant l objet de la présente étude, peut être schématisée de la manière suivante : Emballage > automobile > aéronautique > ferroviaire > bâtiment > nautisme, hélicoptère Comme pour tout nouveau matériau, l enjeu est d orienter ces nouveaux gisements vers les valorisations en fin de vie les mieux adaptées, sans perturber les filières de recyclage existantes. La structuration d une filière de collecte et/ou de tri spécifique est conditionnée a minima par la taille du gisement disponible. En phase de démarrage, lorsque les quantités ne sont pas suffisantes, les nouveaux matériaux sont confrontés par exemple à leur capacité à s intégrer dans les filières existantes, sans impacter la qualité des matières déjà recyclées avec lesquelles ils seraient susceptibles d être mélangés tant qu un système de tri (détection et séparation) n est pas mis en place de façon généralisée. Sept grands verrous technologiques ont été identifiés lors des entretiens et des travaux d analyses documentaires : 1. Incompatibilité des intrants. Celle-ci peut intervenir dans les conditions actuelles dans lesquelles le tri est effectué en France. Dans le cas où du PLA subsisterait dans le flux de recyclage du PET (à un taux supérieur à 0,1 % 88 ), les principales conséquences sont un jaunissement ou une opacification de la matière finale, qui entraîne donc une baisse de la qualité du matériau recyclé. L étape de tri est donc primordiale dans le cas d intrants incompatibles comme c est le cas ici entre le PLA et le PET. 88 Source : Avis général Flux PET Emballage en PLA COTREP 2007 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 83

84 2. Equipement des centres de tri. En France, les centres de tri ne sont en général pas équipés de dispositifs de tri automatique des différentes matières. Le tri manuel, qui est utilisé principalement, ne permet pas de trier de manière efficace une trop grande diversité d intrants. Des solutions techniques existent néanmoins avec le tri optique par identification infrarouge (exemple de la technologie TiTech). Ces solutions peuvent être améliorées pour diminuer les taux de perte lors du tri. Le développement du sur-tri pourrait tout particulièrement être développé dans ce cadre. Dans les conditions de tri actuelles, une matière peut venir compliquer l opération de tri. Ce verrou est principalement évoqué pour le PLA dans les flux de recyclage du PET qui sont incompatibles, mais ne concerne réellement que les applications «bouteilles pour contenu alimentaire». En effet, le PLA, non identifiable à l œil nu est identifié comme un perturbateur de tri pour ces applications. De plus, actuellement, dans le cas où la présence d une paillette de PLA est identifiée celle-ci fait perdre 10 paillettes de PET lors de son éjection, les technologies de séparation équipant les centres de tri étant peu performantes. Des solutions plus performantes existent mais les centres de tri n en sont pas encore équipés. Une fois que des techniques de tri efficaces seront en place, les incompatibilités entre 2 produits ne seront plus un problème. 3. La capacité intrinsèque de certains matériaux à être recyclés doit également être attestée et leur non dégradation lors des différentes étapes validée. La question se pose tout particulièrement pour : o Les pièces injectées renforcées à base de fibres végétales. Depuis de nombreuses années les industriels des secteurs automobile et du recyclage, s interrogent tout particulièrement sur la capacité de ces pièces à s insérer dans les filières actuelles de valorisation des polyoléfines. Des travaux récents du groupe Faurecia (Projet NAFCORECY 89 ) ont apporté la démonstration industrielle du très bon comportement des pièces en PP/chanvre dans les filières de tri/postbroyage des VHU et de la capacité du PP récupéré à être valorisé en injection dans les filières actuelles de réutilisation des polyoléfines. o Les polymères biosourcés (plastique ou matrice composite). Prenons par exemple, le cas des «bases amidon» (naturellement hydrophiles, que l ensemble soit biodégradable ou non), ou des PHA dont les faibles résistances aux traitements thermiques et mécaniques sont aujourd hui bien connues. Le recyclage mécanique n est alors peut-être pas le plus pertinent techniquement pour certains plastiques biosourcés innovants. Pour certains d entre eux, le recyclage mécanique a cependant été attesté, tel que c est le cas pour le PLA. A contrario, dans le cas des emballages, et en ce qui concerne les plastiques biosourcés de la famille A (PE biosourcé, PET biosourcé), il n existe à l heure actuelle aucun verrou de ce type. Ils possèdent par nature des structures identiques à leurs homologues pétrosourcés et se retrouvent ainsi dans les filières de recyclage déjà existantes, sans impact ni risque de pollution de ces dernières. 4. Manque d études et de données : cet aspect concerne essentiellement la capacité des matériaux biosourcés à être valorisés par voies de recyclage chimique ou de valorisation organique (quand leurs propriétés le permettent). o Recyclage chimique par cracking, en vue de récupérer des molécules d intérêt. Des études exhaustives ont été réalisées pour les multicouches PE/PP. L équivalent pour les plastiques biosourcés de la famille B n a pas été réalisé. D un point de vue technique, cette voie de valorisation semble pourtant a priori intéressante, car elle accepterait une grande variété d intrants du fait de sa flexibilité. Il semble nécessaire d accompagner les actions de recherches destinées à rendre cette technique économiquement viable. o Recyclage chimique par dépolymérisation (solvolyse). Pour les emballages, des études ont montré la faisabilité technique de cette méthode de valorisation notamment sur le PLA (procédé LooPLA). Cette technique est d autant plus adaptée puisque certains polyesters biosourcés, comme le PLA, sont hydrolysables dans des conditions plus douces que le PET (ce qui va de pair avec une longévité plus faible dans des conditions très humides et une résistance thermique plus faible pour le PLA). Dans le cas générique des composites thermodurs, l utilisation de la solvolyse est encore en phase de développement en matière de scale up industriel, tant sur un 89 Pour en savoir plus : cf. chapitres II.4.2 et VI.4.2 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 84

85 plan technologique, économique, qu environnemental. Des études sont actuellement en cours afin de valider sa faisabilité et son intérêt opérationnel. Les composites biosourcés rentrent dans cette problématique, par définition transversale à tous les thermodurs. 5. Maîtrise variable des techniques de valorisation. Dans certains cas, les techniques de valorisation ont atteint un niveau de maturité permettant leur exploitation industrielle : o Valorisation énergétique (Incinération). o Réincorporation dans la production de matériaux : En plasturgie, utilisation des matières issues du broyage des pièces thermoplastiques, pour une réutilisation dans les procédés de fabrication. Dans le cas des composites thermodurcissables, on parlera plutôt d utilisation en tant que charge. o La technologie de coprocessing vient d être validée à l échelle européenne comme une technologie de recyclage des thermodurcissables à l initiative du syndicat professionnel SMC BMC alliance. Cette technologie permet de valoriser les composites thermodurcissables (exemple des pales d éoliennes) d une part en énergie, et les résidus minéraux de combustion d autre part en ciment. Tandis que d autres techniques ne sont pas encore matures : o Recyclage chimique par dépolymérisation (solvolyse). Si les technologies commencent à être considérées comme matures à l échelle laboratoire, elles sont loin d être considérées comme telles par les industriels des composites thermodurcissables pour des motifs technologiques, d impact environnemental et surtout de prix de revient. 6. Verrou technique lié à l hétérogénéité des formulations : quelle que soit la voie de recyclage, la diversité des formulations dans des secteurs d applications très variés (emballages, transports) nécessite des opérations de purification et de tri techniquement délicates. A noter que la présence d additifs / agent de couplage n a jamais été citée comme posant de problème pour la valorisation et notamment le recyclage des matériaux biosourcés. Cette problématique n est néanmoins pas propre aux matériaux biosourcés. Dans le cas d une valorisation énergétique, l hétérogénéité des formulations ne représente aucun problème. 7. Verrou technique lié à l identification des matières et d accès aux gisements : la qualité du tri initial en fin de vie (chez le consommateur par exemple pour les emballages ménagers) joue ici un rôle très important. Actuellement, une erreur de tri chez le consommateur contribue en effet à l hétérogénéité des intrants, ce qui entraîne actuellement des actions de tri plus importantes par la suite. La disparité des filières de collecte n encourage pas le consommateur à trier dans le cadre d un apport volontaire. La faible présence de tri optique en France entraine également un problème d identification des matières. Certaines industries (comme le compostage industriel) nécessitent une qualité et une non-pollution des intrants, ce qui explique leur réticence à incorporer de nouveaux matériaux dans leurs filières si cette qualité ne peut pas être assurée en amont. Dans le cas d une collecte directement chez le consommateur, l identification claire par exemple des plastiques biodégradables (souvent biosourcés) selon la norme EN13432 reste à effectuer, ainsi qu un effort d information et d éducation du consommateur. Dans le cas de déchets sous forme de chutes de production, l accès aux gisements est d autant facilité, le gisement étant plus facilement identifiable et massifiable. Les volumes valorisables peuvent être très variables en fonction des industries et des recyclages en interne. Le contrôle de la qualité des déchets post-consommateurs demeure un point critique pour de nombreuses filières de valorisation (notamment pour le recyclage et le compostage). Bien que le tri soit aujourd hui une réalité de mieux en mieux acceptée au niveau du consommateur, la disparité des consignes de tri au niveau national complexifie les opérations postérieures. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 85

86 Focus sur des verrous techniques propres au secteur du bâtiment : Deux raisons techniques majeures sont mises en évidence par les professionnels du bâtiment pour expliquer les difficultés qu ils rencontrent à valoriser les déchets de construction et de démolition : 1. Le tri sur chantier est conditionné par l espace disponible sur site 2. L emplacement et le nombre de plateformes de regroupement et de tri des déchets du bâtiment expliquant en partie la présence de décharges sauvages sur le territoire français : Les professionnels rappellent la nécessité de bénéficier de plateformes de regroupement et de tri à proximité des chantiers, elles seraient encore en nombre insuffisant aujourd hui. Bien que les décharges sauvages soient interdites par la loi (cf. circulaire n du 4 janvier 1985 relative à l élimination des dépôts sauvages de déchets par exécution d office aux frais du responsable), de nombreuses décharges sauvages subsistent encore sur le territoire national faute d équipements de proximité (plateformes de collecte et de tri). Cependant le nombre de décharges sauvages, est en diminution grâce notamment aux travaux initiés par la filière qui vise à multiplier les centres de tri mutualisés pour les déchets du bâtiment : c est l un des objectifs du Syndicat de Recycleurs du BTP. Focus sur le besoin de développement des connaissances et problématiques relatives aux matériaux biosourcés : En complément des verrous techniques précédemment énoncés, un autre élément clef ressort des échanges menés auprès des acteurs de la fin de vie ; celui des connaissances sur le sujet restant à approfondir : De manière générale, les différentes notions et problématiques liées aux matériaux biosourcés ne sont pas maitrisées par les acteurs de la fin de vie. Sensibiliser ces derniers sur les matériaux biosourcés et leurs caractéristiques en fin de vie (caractéristiques de transformation et de valorisation, différenciation avec les matériaux pétrosourcés, capacité de recyclage, etc.) permettrait de répondre à cet enjeu, les acteurs de la fin de vie ont d ailleurs exprimé leur intérêt quant à une telle action. La question «qu entendez-vous par matériau biosourcé?» a en effet été soulevée, à plusieurs reprises, avant de pouvoir démarrer les échanges avec les professionnels de la fin de vie. Ces derniers n ont pas toujours connaissance de la présence ou non sur leur site d exploitation de matériaux biosourcés en fin de vie. Conclusions et enseignements : Les principaux verrous techniques et technologiques concernant la valorisation des matériaux biosourcés, ont pu être identifiés : Incompatibilité de certains intrants dans les conditions de tri actuelles. Capacité des systèmes de tri actuels à détecter et séparer efficacement les déchets en fonction de leur nature Capacité intrinsèque des matériaux à pouvoir être valorisés par certaines techniques Maturité et maîtrise de certaines techniques de valorisation Hétérogénéité des matériaux biosourcés et faibles volumes considérés Capacité des filières à mobiliser les gisements. La situation la plus favorable concerne aujourd hui les plastiques et polymères / résines biosourcés possédant une structure identique à leurs homologues issus de ressources fossiles (PET biosourcé, PE biosourcé). Des études attestant de l adéquation des matériaux biosourcés avec les différentes techniques de valorisation doivent également être menées afin d améliorer leur traitement. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 86

87 IV.4 Comparaison des impacts environnementaux des différentes fins de vie possibles Le choix de la fin de vie d un matériau est généralement déterminé par sa viabilité économique et sa faisabilité technologique. Une approche environnementale du traitement en fin de vie, habituellement mise au second plan, pourrait cependant être un outil précieux d aide à la décision. Pour ce faire, les logiciels d analyses de cycle de vie présentent d ores et déjà des méthodes de calcul visant à quantifier le bilan environnemental de différents scénarios de fin de vie tels que le recyclage (dont la valorisation organique), l incinération (avec ou sans valorisation énergétique) ou la mise en décharge. Ils permettent donc d estimer la valorisation en fin de vie la plus respectueuse de l environnement, à partir de l exploitation des bases de données internationales disponibles. L emploi de ces scénarios de fin de vie prédéfinis nécessite des précautions d utilisation. Toutefois, ces méthodes permettent de dresser une première comparaison des impacts environnementaux des principales fins de vies applicables aux matériaux et par conséquence aux matériaux innovants. Prenons l exemple théorique d un composite biosourcé constitué d une résine époxy et de fibres de chanvre. A l heure actuelle, les différentes fins de vie possibles de ce type de matériaux sont une valorisation en tant que charge renforçante suite à un broyage, une incinération avec ou sans valorisation énergétique, ou encore une mise en décharge. Dans un futur proche, d autres méthodes de type solvolyse ou autres pourraient émerger ou être utilisées, sous réserve de leur faisabilité économique. Les hypothèses formulées pour la réalisation de cet exemple reposent sur le fait que la fraction broyée issue du recyclage du composite se substituera à une charge couramment employée dans le domaine des matériaux composites, le talc. Il est dès lors possible de caractériser chacune des quatre fins de vie actuellement possibles pour ce matériau par une modélisation relative de leurs impacts environnementaux respectifs. Les résultats obtenus pour ce cas d étude sont présentés dans la figure ci-dessous. Figure 50 : Exemple théorique de comparaison des possibilités de fin de vie actuelles et applicables à un composite biosourcé à partir d un logiciel de simulation tel que SimaPro Source : «Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France», ADEME 2014 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 87

88 Il est ainsi intéressant de pouvoir comparer grâce à des données issues de bases de données internationales les impacts obtenus par la modélisation des scénarios de fin de vie définis au préalable. Dans notre cas d étude : recyclage versus mise en décharge, bénéfice de la valorisation énergétique couplée à l incinération en comparaison de l incinération seule pour des matériaux dont le pouvoir calorifique est important, comme c est le cas ici. Cet exemple théorique permet de mettre en avant les différences non négligeables résultant du choix de la fin de vie. Rappelons toutefois que les constats seront différents suivant les études réalisées en raison des hypothèses nécessaires à une modélisation réaliste du cycle de vie d un composite biosourcé. Plus largement, l arrivée sur le marché de nouveaux matériaux et l amélioration des technologies de gestion des matériaux en fin de vie posent de fait la question de l amélioration des méthodes de simulation et des bases de données disponibles, ainsi que leurs mises à jour régulières. Dans le cas de la fin de vie des matériaux biosourcés, cela demande tout particulièrement : De renforcer les bases de données disponibles relatives, par exemple : o o aux familles de matériaux décrites, afin de pouvoir utiliser des données adaptées aux différentes fibres végétales (lin, chanvre hors bois et coton bien pris en compte), polymères biosourcés (PBS, PLA, résines époxy ) ou matériaux (WPC ). Aux ratios technologiques de fin de vie : potentiel de tri en ligne de ces matières et seuils acceptables, taux de recyclages des déchets qui datent de 2004 et sont basés principalement sur les ordures ménagères, taux d incorporation maximal de matière régénérée dans les filières de production afin de disposer de données actualisées et représentatives des procédés industriels concernés. D améliorer et d élargir les scénarios de fin de vie modélisés. o o o o En considérant les différentes formes de recyclage séparément : recyclage mécanique, les différents types de recyclages chimiques, valorisation organique lorsque les propriétés du matériau le permettent, En intégrant de nouveaux scénarios de fin de vie, tels que la cogénération, le coprocessing ou la solvolyse, au fur et à mesure de leur mise en place. En prenant en compte la possibilité de valoriser énergétiquement la combustion en chaleur et/ou électricité, dans les scénarios d incinération. Il est cependant possible de considérer en partie cette opportunité en calculant soi-même la quantité d énergie récupérable via la combustion du produit. En intégrant la nécessité d intrant / sortant dans les scénarios de recyclage, au-lieu de considérer dans certains modèles que le matériau, est directement réutilisé, sans aucun traitement intermédiaire ou transport. Or il est bien souvent rare de rentrer dans ces cas de figure (hors recyclage de chutes de production), puisqu un traitement est généralement nécessaire à la réutilisation d un produit (par exemple, pour se débarrasser d impuretés résiduelles pouvant altérer sa qualité) et que généralement le tri, le recyclage ne se fait pas en interne dans la même entreprise. D intégrer le fait que le bilan environnemental de chaque produit biosourcé peut différer et est spécifique à chaque produit en fonction de ses propriétés (biodégradabilité, pouvoir calorifique, capacité à être recyclé ). Cela demanderait tout particulièrement de définir les scénarios les plus représentatifs des problématiques majeures à gérer à 10 ans et d étudier pour chacun des principaux matériaux biosourcés retenus, les différentes fin de vie possibles et leur bilan environnemental au cas par cas. L ensemble de ces éléments permettrait notamment de disposer d outils d aides à la décision dédiés, permettant un accompagnement à l écoconception dès l élaboration de nouveaux matériaux, et en particulier dans notre cas de matériaux biosourcés, et d identifier la valorisation en fin de vie la plus respectueuse de l environnement. Pour être opérationnels, ils impliqueraient un besoin de mise à jour assez fréquent des données au vu du champ à couvrir. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 88

89 Conclusions et enseignements : Les logiciels d ACV intègrent d ores et déjà la fin de vie des matériaux. Des améliorations demanderaient cependant à être apportées en matière de : Simulation des scénarios de valorisation (exemple : évaluation des différents types de recyclage envisageables, intégration de nouvelles valorisation au fur et à mesure de leur mise en place telles que la cogénération, le coprocessing ou encore la solvolyse) Base de données de référence : un certain nombre de matières ne disposent pas de données types (exemple des WPC, résines époxy ou fibres végétales agricoles [lin, chanvre, etc.]) ; certaines données sont anciennes (exemple des taux de recyclage des déchets qui datent de 2004 et sont basés principalement sur les ordures ménagères) IV.5 Cas particulier : problématiques liées à la compostabilité et la biodégradabilité Les professionnels du recyclage mécanique font une nette différence entre les matériaux biosourcés biodégradables et ceux non-biodégradables. Les matériaux biosourcés biodégradables en fin de vie souffrent d une mauvaise image auprès des recycleurs qui les considèrent comme néfastes pour la production de matières premières de recyclage de qualité : Mauvaise presse et retour d expérience concernant la pollution de la filière PET par le PLA (le problème initial est cependant dû au manque d efficacité du système de tri actuel). Intérêt de recycler mécaniquement un matériau biodégradable. Aptitude à être recyclés mécaniquement : ce sont souvent des polyesters sensibles à la température et à l humidité (propriétés à la fois requises pour se biodégrader). Une vigilance particulière doit être portée aux définitions de biodégradable et compostable, un certain nombre d idées reçues circulant encore aujourd hui. En effet, la grande majorité des emballages biodégradables et compostables (exemple : le PLA) ne le sont qu industriellement en réponse à la norme NF EN 13432:2000 (cf. chapitre II.3.2.c.), au sein de plates-formes de compostage dédiées et dans des conditions précises (température, humidité, etc.) qui ne sont réunies ni dans un composteur individuel, ni dans la nature. Un emballage biodégradable ne doit en aucun cas être jeté dans la nature, de tels agissements ont des effets néfastes sur l environnement, de la même manière que jeter dans la nature des plastiques n étant pas biodégradables. Deux facteurs clefs tendent à limiter le développement des produits biodégradables, dont font partie certains produits biosourcés, en relation avec leur gestion en fin de vie : 1. L absence de collecte spécifique au niveau national pour les produits biodégradables : Dans certains pays comme l Allemagne et l Italie, la collecte des biodéchets est en avance avec notamment l emploi de sacs déchets biodégradables. En France, la collecte de biodéchets est très localisée, mais n est, pour le moment, absolument pas généralisée à l ensemble du territoire. Quand elle existe, elle peut se retrouver sur la forme d une collecte en porte à porte ou en apport volontaire. Cependant, en Alsace, une initiative a été lancée avec la mise en place de sacs en Mater-Bi (biodégradables en milieu industriel et en composteur individuel pour certains 91 ) servant à la collecte de biodéchets (déchets issus de l alimentation principalement) : dans ce cas précis, il existe une filière locale dédiée (collecte et valorisation). 2. Compréhension du cadre normatif actuel A l heure actuelle, le cadre normatif sur la valorisation par compostage industriel des emballages est essentiellement représenté par la norme EN Cette norme souffre malheureusement d a priori et d un manque de compréhension. 91 Aucune norme encadrant le compostage domestique n existe à l heure actuelle, seuls des labels privés tels que «OK Compost HOME» de Vinçotte permettent de les identifier. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 89

90 Un exemple est souvent cité pour mettre en avant cette situation : même dans les cas où les produits seraient certifiés comme répondant à la norme EN 13432, l incorporation de plastiques au sein des platesformes de compostage industriel n est aujourd hui pas vue de manière positive et n est pas souhaitée par les industriels concernés dû à des «a priori» et leur crainte de ne pas respecter la norme NF U sur la qualité du compost industriel issu des OMR. Une autre situation nécessite également une communication auprès des transformateurs de ces matières. Une confusion est en effet fréquemment faite entre matière compostable et produit compostable. Si les matières premières ou intermédiaires peuvent être certifiées au sens de la norme EN 13432, le produit ne l est pas nécessairement. La norme intègre en effet une notion de seuil de minéralisation à atteindre en un temps donné (90% de biodégradation en 6 mois), et ce seuil est accessible dans ce laps de temps pour une surface de contact et une épaisseur données. Dans le cas d une pièce plus épaisse, le produit demeure compostable dans les mêmes conditions (à formulation identique), cependant la désintégration (réduction des dimensions et coupure des chaines polymères jusqu à ce que ces dernières soient bioassimilables) de la pièce sera plus longue, et le seuil de 90% de minéralisation sera atteint après plus de six mois ; le produit ne sera plus compostable industriellement au sens de la norme. Les dimensions du produit fini jouent donc un rôle prépondérant sur les cinétiques de biodégradation/compostage. On peut également noter que, d après certains experts de la fin de vie, les problématiques liées à la biodégradabilité et la compostabilité des matières nécessiteraient des analyses et des études d impact sur l environnement complémentaires (notamment à long terme sur la bioaccumulation ou encore sur la toxicité/innocuité des produits en cours de biodégradation 92, en regard de ce qui a été réalisé jusqu à présent dans le cadre de la norme. Conclusions et enseignements : Les termes de compostabilité et de biodégradabilité peuvent être mal interprétés. Le développement des produits biodégradables en fin de vie selon la norme EN13432 reste limité en raison de trois paramètres majeurs : L absence de filière de collecte spécifique pour les produits compostables selon la norme EN13432 ; Collecte très hétérogène et souvent absente au niveau national pour les biodéchets ; Une compréhension du cadre normatif (exigences de la norme EN 13432) à améliorer. V. PROSPECTIVE A HORIZONS 2020 ET 2030 Les scénarios d évolution des marchés compris dans cette section sont des estimations réalisées sur la base de la littérature accessible et des entretiens réalisés avec les différents industriels (producteurs, donneurs d ordres, etc.) et experts. Après étude des données disponibles, l évolution des gisements de plastiques biosourcés dans les domaines des transports et du bâtiment ne semble pas devoir faire l objet de prospectives étant donné les marchés actuels (quasiment inexistants) et les faibles perspectives d évolution à horizons 2020 et Seul le marché de l emballage sera alors ici étudié, pour les plastiques biosourcés suivants : Famille A : o PET biosourcé o PE biosourcé o PP biosourcé Famille B : o Bases amidon (biodégradables ou non) o PLA o PEF o PHA o PBS 92 Cf. chapitre II.3.2.c Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 90

91 Les autres matériaux, à savoir notamment PA, PU et PVC biosourcés ou bases cellulosiques, ne présentent pas de potentiel d évolution important et ne seront pas traités ici. Dans le cas spécifique des scénarios d évolution du gisement de plastiques biosourcés en fin de vie dans les secteurs des emballages, il a également semblé plus pertinent d affiner davantage les travaux de prospective en développant trois jeux d hypothèses pour chaque gisement de plastiques biosourcés (hypothèse basse, moyenne et haute) afin d obtenir une vision large des différentes fluctuations potentielles à prévoir compte tenu des durées d usage relativement courtes dans le secteurs des emballages. V.1 Scénarios d évolution du gisement de plastiques biosourcés en fin de vie V.1.1 Premières estimations et cadre prospectif Le marché français des matières plastiques pour les applications emballages représente un tonnage d un peu plus de 2 millions de tonnes en 2013 (chiffres 2011 reconduits). Afin d estimer l évolution de ce marché aux horizons 2020 et 2030, un taux de croissance annuel moyen de 1 % est ici appliqué. Nous avons choisi de l appliquer à l ensemble des matériaux plastiques du secteur pour cette prospective. L évolution du marché de l emballage en France en fonction des plastiques utilisés pouvant être substitués par des plastiques biosourcés peut donc être estimée de la manière suivante : Matière plastique Estimation marché 2013 (en tonnes) Estimation marché 2020 (en tonnes) Estimation marché 2030 (en tonnes) PEbd PEhd PP PET PS, PSE Autre plastiques (dont PVC, etc.) Total * *Le chiffre total d emballages plastiques mis sur le marché en France est de tonnes, auquel il convient de retrancher tonnes d éléments d emballages en autres matériaux (étiquettes papiers). Figure 51 : Estimation du marché des plastiques dans l emballage en France à horizons 2020 et 2030 En regardant plus en détail, le marché des emballages peut être découpé en trois grandes familles d applications : Les corps creux (bouteilles et flacons). Les emballages rigides (pots, barquettes, boites, etc.). Les emballages souples (sacs, films, etc.). Ces familles correspondent à la typologie de produits pouvant être concernés par des consignes de tri des emballages ménagers actuelles ou futures. L évolution en fonction du marché considéré aux horizons 2020 et 2030 est également estimée sur les mêmes bases que précédemment (1% de croissance annuelle moyenne). Application Estimation marché 2013 (en tonnes) Estimation marché 2020 (en tonnes) Estimation marché 2030 (en tonnes) Corps creux Emballages rigides Emballages souples Total Figure 52 : Estimation du marché des plastiques par famille d applications en France à horizons 2020 et 2030 A ces familles ont été ajoutés les sacs pour déchets : bien que n étant pas considérés comme des emballages au sens de la directive, pour certains plastiques biosourcés (PE biosourcé et bases amidon), Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 91

92 ces applications représentent un volume très important et les sacs intègrent de fait les filières existantes de collecte de par leur utilisation. En considérant un découpage plus détaillé, les estimations d évolution par différentes matières pétrosourcées sont les suivantes : Applications Estimation marché 2013 (en tonnes) Estimation marché 2020 (en tonnes) Estimation marché 2030 (en tonnes) Bouteilles PET Autres emballages PET (barquettes, films) Flacons PE Autres emballages souples PE (hors sacherie) Sac de caisse (majoritairement PE) Sacs déchets (majoritairement PE) Autres sacs (fruits et légumes, cabas, boutiques) Emballages PS + PSE Emballages PP (films, contenants alimentaires, bouchage) Figure 53 : Estimation détaillée du marché des plastiques par famille d applications en France à horizons 2020 et 2030 Le taux de pénétration actuel des différents plastiques biosourcés par famille d application de l emballage est spécifié dans le tableau suivant 93 : Application Estimation marché (en tonnes) PET biosourcé (en tonnes) PE biosourcé (en tonnes) Bases amidon biodégradable (en tonnes) Bases amidon non biodégradable (en tonnes) PLA (en tonnes) Corps creux Dont PET (4,8%) Dont PEhd (0,1%) Emballages rigides (0,02%) (0,28%) 500 (0,08%) Emballages souples Dont sacs de caisse PEbd Sacs déchets (0,7%) (5%) (1,3%) (0,25%) 200 (5%) (1,7%) (0,22%) (0,01%) Figure 54 : Estimation du taux de pénétration des plastiques biosourcés dans l emballage en France en 2013 Les matériaux PHA et PBS ne sont pas inclus dans ce tableau, les gisements actuels étant trop faibles. 93 Rappel : les gisements actuels sont détaillés dans le chapitre III. 3 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 92

93 En parallèle de ces évolutions générales, il est nécessaire d établir des hypothèses reposant sur des facteurs clés afin d évaluer les scénarios d évolution des gisements de plastiques biosourcés dans l emballage à horizons 2020 et Point clef méthodologique : Les scénarios d évolution développés ci-dessous pour les deux familles (A et B) de plastiques biosourcés portent sur les emballages ménagers, auxquels seront ajoutés les sacs de déchets pour les matériaux concernés. L absence des plastiques biosourcés ainsi que le manque de données disponibles sur leur évolution sur le marché des emballages industriels et commerciaux ne permet pas à l heure actuelle la réalisation de tels scénarios et prospectives (voir chapitre V.1.4.) Les facteurs définis prennent en compte les principaux paramètres pouvant influer sur l évolution du gisement des plastiques biosourcés dans l emballage : Facteur économique et sociétal : d un point de vue macroéconomique, perception et demande de plastiques biosourcés par le grand public. Exemple : demande des consommateurs de produits éco-conçus (utilisation de matière première renouvelable, réduction des GES, etc. visant à réduire l impact environnemental du produit tout au long de son cycle de vie). Concurrence avec les pétrosourcés : l évolution et l utilisation des plastiques biosourcés est fortement tributaire de la différence de coût de ceux pétrosourcés qu ils viennent remplacer. Exemple : baisse des coûts de certains plastiques pétrosourcés (notamment le PE) avec l arrivée sur le marché des gaz et pétroles de schiste. L impact serait significatif sur une période de 20 à 30 ans mais celui-ci n est pas encore défini avec exactitude : impact a priori négatif sur le PE biosourcé ; baisse du coût des plastiques biosourcés (notamment famille B) avec la réalisation d économies d échelle. Législation et gestion de la fin de vie : mise en place de taxes / incitations fiscales qui auront pour but de promouvoir l utilisation de plastiques biosourcés. Exemple : future taxe sur les sacs de caisse dont les sacs biodégradables et biosourcés à au moins 40% seraient exempts (date d application non connue) ; extension des consignes de tri des emballages ménagers. Hypothèse «basse» : 1. Le développement et l utilisation des produits biosourcés ne sont pas au cœur des préoccupations des industriels et des consommateurs. Les emballages biosourcés ne concernent que quelques applications de niche dans un contexte économique à faible croissance sur la durée. 2. Dans le même temps, le coût de certaines ressources pétrosourcées diminue grâce à l exploitation des gaz et pétroles de schiste, rendant l attrait pour certains plastiques biosourcés (notamment PE) beaucoup moins important. Les capacités de production des plastiques biosourcés n évoluent que très peu, voire pas du tout, n entraînant donc pas de baisse significative du prix des matériaux qui restent globalement plus chers que les plastiques qu ils viennent concurrencer. 3. Législations et gestion de la fin de vie : o Taxe sur les sacs de caisse d ici 2020 : les effets sur le marché sont minimes. Hypothèse «moyenne» : 1. Dans un contexte économique moins incertain, les aspects environnementaux redeviennent vecteurs de croissance et d engouement auprès des industriels et des consommateurs. Les plastiques biosourcés à performances environnementales démontrées trouvent leur place sur certains marchés qui ne sont plus nécessairement des niches. 2. L exploitation de nouvelles ressources fossiles n influe pas, ou très peu, sur l évolution des coûts des ressources fossiles. L utilisation des plastiques biosourcés ne s en trouve donc pas, ou peu, impactée. 3. Dans le même temps, les capacités de production suivent une évolution continue qui permet à long terme une diminution des coûts de production et donc de devenir pour certains compétitifs avec les matériaux que les plastiques biosourcés viennent concurrencer. 4. Législations et gestion de la fin de vie : o Taxe sur les sacs de caisse: la moitié du marché est substituée en Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 93

94 Hypothèse «haute» : 1. Dans un contexte économique en forte croissance, les questions environnementales, et donc l écoconception, deviennent un des éléments prépondérants de la réflexion industrielle et des développements. Dans ce cadre, l utilisation de matériaux biosourcés à performances environnementales démontrées est alors très recherchée et devient la norme pour certaines applications dans l emballage. 2. Le coût des ressources fossiles augmente de manière continue à cause de l augmentation des besoins et des coûts d extraction. Les capacités de production des plastiques biosourcés suivent l évolution de la demande et permettent une diminution des coûts de production (économies d échelle) et donc à ces matériaux de devenir moins chers que les pétrosourcés. 3. Législations et gestion de la fin de vie : o Taxe sur les sacs de caisse: le marché est quasi-totalement substitué en o Entre 2020 et 2030 : une action visant à favoriser la valorisation organique est mise en place et promeut notamment l utilisation du biosourcé compostable sur des applications comme les sacs pour déchets. Un autre point essentiel concernant les emballages ménagers est l extension des consignes de tri à tous les emballages plastiques d ici Des hypothèses ont donc été posées afin d estimer les taux de collecte potentiels par typologie d emballage : Taux de collecte estimatifs Emballages considérés Corps Autres Souples Corps Autres creux rigides creux rigides Hypothèse basse 55% 35% 40% 65% 50% 55% Hypothèse moyenne 65% 45% 50% 75% 60% 65% Souples Hypothèse haute 75% 55% 60% 85% 70% 75% Figure 55: Taux de collecte estimatifs des emballages ménagers plastiques en France à horizons 2020 et 2030 Par ailleurs après collecte, il est estimé que le tri optique en centre de tri ou sur-tri est mis en place sur l'ensemble du territoire d ici A noter que les taux de captage correspondant à l étape tri (rapport pour une matière donnée entre le tonnage sortant et le tonnage entrant) conduisent à réduire les tonnages collectés qui sont ensuite réellement disponibles pour les unités de recyclage. Ces taux de captage sont variables selon les polymères (de l'ordre de 5% à 15%), et on ne dispose pas de suffisamment de retour d'expériences pour évaluer commet ils pourraient évoluer d'ici 2020 et 2030 en fonction de l'évolution du parc des centres de tri. Dans le cadre du présent exercice ce taux n'a pas été pris en compte. Les hypothèses posées ci-dessus s appliquent à tous les plastiques biosourcés considérés ici. Les conséquences résultant de l application de ces scénarios seront évaluées matière par matière, l impact n étant pas le même en fonction de la famille de plastique biosourcé, des marchés potentiels et de la maturité industrielle. Bien que cela n ait pas été mis en avant formellement lors des travaux, il est important de préciser également que certains plastiques biosourcés peuvent entrer en concurrence les uns avec les autres sur certains marchés : PET biosourcé avec le PEF et le PLA Bases amidon avec le PE biosourcé Néanmoins, afin de ne pas complexifier les scénarios d évolution, ceux-ci ont été établis indépendamment les uns des autres mais ces aspects de concurrence sont à garder à l esprit sur le long terme. V.1.2 Scénarios d évolution pour la famille A : PET biosourcé, PE biosourcé et PP biosourcé Le principal vecteur d évolution de ces matériaux sera leur prix comparativement à leurs homologues pétrosourcés. A coût homologue (voire moins élevé), et avantage environnemental démontré, ils pourraient Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 94

95 prétendre remplacer leurs homologues à hauteur de leurs capacités de production étant très attendus par le marché. Deux cas différents sont néanmoins ici à considérer lorsque l on parle des matériaux de la famille A : Les matériaux déjà présents sur le marché : PET et PE biosourcés. Les matériaux qui ne le sont pas encore : le PP biosourcé. Voici les hypothèses supplémentaires et propres à la famille A : o Hypothèse basse : Stagnation du taux de pénétration pour le PET biosourcé, qui serait moins touché par la diminution des coûts des ressources fossiles. o Diminution du taux de pénétration du PE biosourcé. o L unité de production de PP biosourcé ne serait pas opérationnelle en 2020 et le taux de pénétration très faible en Hypothèse moyenne : o Taux de pénétration de 15% pour le PET biosourcé sur le marché de son homologue pétrosourcé en 2020, multiplié par trois en o Taux de pénétration de 1,1% pour le PE biosourcé sur le marché de son homologue pétrosourcé en 2020, multiplié par trois en o Pour le PP biosourcé, taux de pénétration faible (0,5%) à long terme (faibles capacités de production et coût élevé) Hypothèse haute (d après les prévisions de Nova-Institut) : o Taux de pénétration de 30% pour le PET biosourcé sur le marché de son homologue pétrosourcé en 2020, multiplié par deux en o Taux de pénétration de 2,2% pour le PE biosourcé sur le marché de son homologue pétrosourcé en 2020, multiplié par trois en o Taux de pénétration de 0,03% pour le PP biosourcé sur le marché de son homologue pétrosourcé en 2020, avec une forte augmentation jusqu à a. Scénario d évolution propre au PET biosourcé à horizons 2020 et 2030 PET biosourcé Emballages considérés Corps creux Autres rigides Souples Corps creux Autres rigides Souples Pénétration marchés 5% 0,3% - 5% 0,3% - Hypothèse basse Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Hypothèse moyenne Quantité collectée (T) Pénétration marchés 15% 3% 0,07% 30% 9% 0,2% Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Pénétration marchés 30% 6% 0,1% 60% 18% 0,4% Hypothèse haute Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Figure 56 : Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en PET biosourcé en France à horizons 2020 et 2030 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 95

96 Conclusions et enseignements : Une forte augmentation du flux est prévue pour le PET biosourcé dans les filières de collecte actuelle ou à venir, cependant cela sera sans impact car celui-ci sera dilué dans les flux actuels sans causer de problème compte tenu de sa structure identique au PET pétrosourcé et est donc totalement compatible avec la filière déjà en place. b. Scénario d évolution propre au PE biosourcé à horizons 2020 et 2030 PE biosourcé Emballages considérés Corps creux Autres rigides Souples Corps creux Autres rigides Souples Pénétration marchés 0,1% - 0,6% 0,09% - 0,4% Hypothèse basse Hypothèse moyenne Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Pénétration marchés 1,1% - 1,1% 3,3% - 3,3% Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Pénétration marchés 2,2% - 2,2% 6,6% - 6,6% Hypothèse haute Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Figure 57: Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en PE biosourcé en France à horizons 2020 et 2030 Une estimation de l évolution du gisement de sacs de déchets a également été réalisée : PE biosourcé Hypothèse basse Hypothèse moyenne Hypothèse haute Produits considérés Sacs déchets Sacs déchets Pénétration marché 0,9% 0,6% Quantité gisement (tonnes) Pénétration marché Quantité gisement (tonnes) Pénétration marché Quantité (tonnes) gisement ,8% 5,4% % 10% Figure 58: Evolution des gisements (en tonnes) de sacs de déchets en PE biosourcé en France à horizons 2020 et 2030 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 96

97 Conclusions et enseignements : Une intégration importante est prévue pour le PE biosourcé dans les filières de collecte actuelles ou à venir, cependant, cela sera sans impact pour les mêmes raisons que le PET. Le gisement de sacs de déchets en PE biosourcé pourra également représenter une quantité importante. c. Scénario d évolution propre au PP biosourcé à horizons 2020 et 2030 PP biosourcé Emballages considérés Corps creux Autres rigides Souples Corps creux Autres rigides Souples Pénétration marchés ,01% - Hypothèse basse Hypothèse moyenne Hypothèse haute Tonnage marché (T) Total gisement (T) - 45 Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Pénétration marchés - 0,01% - - 0,5% - Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Pénétration marchés - 0,03% - - 1,5% - Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Figure 59: Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en PP biosourcé en France à horizons 2020 et 2030 Conclusions et enseignements : Les incertitudes concernant l arrivée sur le marché du PP biosourcé ainsi que son prix estimatif (3 /kg contre environ 1 /kg actuellement) nous donnent des gisements très faibles. Ces gisements estimés ne présentent par ailleurs pas de problèmes potentiels car identiques à leur homologues pétrosourcés, ils seront une fois de plus dilués dans le flux de PP pétrosourcé. d. Récapitulatif des scénarios d évolution de la famille A : PET, PE et PP Tableau récapitulatif des tonnages estimés de plastiques biosourcés de la famille A présents dans les emballages à horizons 2020 et 2030 Plastiques biosourcés famille A PET biosourcé Hypothèse basse Hypothèse moyenne Hypothèse haute Emballages considérés Corps Autres Souples Corps Autres Souples creux rigides creux rigides Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 97

98 Plastiques biosourcés famille A PE biosourcé PP biosourcé Hypothèse basse Hypothèse moyenne Hypothèse haute Hypothèse basse Hypothèse moyenne Hypothèse haute Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Figure 60 : Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en plastiques biosourcés de la famille A en France à horizons 2020 et 2030 V.1.3 Scénarios d évolution pour la famille B : bases amidon, PLA, PBS, PHA, PEF Le seuil d intérêt à considérer pour un gisement dans l analyse de la famille B a été établi à tonnes par famille d application (cf. verrou économique). A partir de cette quantité, le gisement est considéré comme économiquement intéressant pour une valorisation par recyclage mécanique. Différents cas sont également à considérer au sein de cette famille : Les plastiques biosourcés, biodégradables ou non-biodégradables, déjà présents sur le marché en volumes industriels : les bases amidon (biodégradables ou non) et le PLA. Les plastiques biosourcés, biodégradables ou compostables, quasiment inexistants sur le marché de l emballage : le PBS et les PHA. Les plastiques biosourcés, non produits à l heure actuelle et non biodégradables : le PEF. Voici les hypothèses supplémentaires et spécifiques à la famille B : Hypothèse basse : o Stagnation du taux de pénétration sur les différents marchés, sauf le sac de caisse pour les bases amidon biodégradables. o Le PEF rentre faiblement sur le marché à cause de capacités de production insuffisantes et de son coût. Hypothèse moyenne : o Les bases amidon (biodégradables ou non) doubleraient leur taux de pénétration en 2020 et en 2030, tout en bénéficiant de la taxe sur les sacs de caisse, marché qu elles couvriraient en en moitié à long terme pour les biodégradables. o Le PLA est sous représenté en France aujourd hui. Le tonnage en 2020 suivrait les prévisions du taux d évolution des capacités de production. Les PHA et le PBS connaitraient une croissance plus faible, en majeure partie liée à leur prix qui resterait élevé. Leurs propriétés (techniques mais aussi en transformation) seraient également difficilement adaptables à court terme aux exigences de l emballage, ce qui retarderait également leur développement. o Le PEF intègrerait lentement le marché du PET. Hypothèse haute : o D après les producteurs et experts, la mise en place de réglementations incitatives sur les domaines de la sacherie (taxe sacs de caisse, sacs déchets, etc.) pourrait permettre la substitution d une majeure partie de ces marchés à moyen terme par les bases amidon biodégradables. Pour les bases amidon non biodégradables, o Les avancées R&D concernant le PLA permettent de remplacer à long terme une part importante (environ 30%) du marché du PS, dont le prix augmente régulièrement. o Les PHA et le PBS bénéficient à long terme de la baisse de leur coût et des avancées R&D permettant notamment de concurrencer le PP pour le PBS. o Le PEF prend 5% du marché du PET en 2020 et 25% en Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 98

99 a. Scénario d évolution propre aux bases amidon à horizons 2020 et 2030 Bases amidon biodégradables Emballages considérés Rigides (hors corps creux) Sacs de caisse Autres souples Rigides (hors corps creux) Sacs de caisse Hypothèse basse Hypothèse moyenne Hypothèse haute Autres souples Pénétration marchés - 10% 0,3% - 15% 0,3% Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Pénétration marchés - 15% 0,8% - 50% 1,6% Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Pénétration marchés - 90% 1,2% - 95% 3% Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Figure 61 : Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en bases amidon biodégradables en France à horizons 2020 et 2030 Légende Gisement collecté et pouvant être valorisé et ne nécessitant pas d action spécifique Gisement collecté et nécessitant une action pour être valorisé Une estimation de l évolution du gisement de sacs de déchets a également été réalisée : Bases amidon biodégradables Hypothèse basse Hypothèse moyenne Hypothèse haute Produits considérés Sacs déchets Sacs déchets Pénétration marché 1,7% 1,7% Quantité gisement (tonnes) Pénétration marché Quantité gisement (tonnes) Pénétration marché Quantité (tonnes) gisement % 15% % 50% Figure 62: Evolution des gisements (en tonnes) de sacs de déchets en bases amidon en France à horizons 2020 et 2030 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 99

100 Bases amidon non biodégradables Emballages considérés Corps Autres Souples Corps Autres Souples creux rigides creux rigides Pénétration marchés - 0,28% 0,22% - 0,28% 0,22% Tonnage marché (T) Hypothèse Total gisement (T) basse Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Hypothèse moyenne Pénétration marchés - 0,56% 0,44% - 1,12% 0,88% Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Pénétration marchés - 1,12% 0,88% - 3,36% 2,64% Hypothèse haute Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Figure 63: Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en bases amidon non biodégradables en France à horizons 2020 et 2030 Légende Gisement collecté et pouvant être valorisé et ne nécessitant pas d action spécifique Gisement collecté et nécessitant une action pour être valorisé Dans le cas de la famille des bases amidon non biodégradables, leur capacité à intégrer les filières de collecte et de tri est actuellement investiguées, par exemple pour le produit Gaïalène de Roquette. Différentes informations sont déjà disponibles : Le Gaïalène serait intégrable dans un flux polyoléfines (PE / PP) jusqu à 20% d incorporation sans causer de baisse de qualité du produit final. Si une filière de valorisation spécifique peut être envisagée à partir de 10 kt, celle-ci sera développée bien avant que le flux du Gaïalène n atteigne 20% du flux PE/PP. Néanmoins, la séparation par flottaison ne semble pas adaptée afin de diriger ces produits avec le flux polyoléfines : la présence d amidon entraine une augmentation de la densité (supérieure à 1) qui fait couler les produits concernés. Dans le cas où le gisement de déchets de bases amidon non biodégradables devait être amené à prendre de l ampleur, la capacité à être séparé et recyclé ou au moins un seuil de compatibilité devront impérativement être validés. En effet, l intégration de charges naturelles telles que l amidon dans un flux de polyoléfines recyclées pourrait engendrer une diminution de leurs propriétés à partir d un pourcentage d incorporation à identifier. Conclusions et enseignements : Dans le cas des bases amidon biodégradables, deux gisements collectés sont identifiés comme potentiellement intéressants sous réserve d actions : Les emballages souples en 2030 (hypothèse haute) sous réserve d avoir validé la détection par tri optique dans tous les cas et soit avoir validé l aptitude au recyclage mécanique soit envisager leur intégration à une filière de biodéchets pour valorisation organique. Les volumes estimatifs de sacs de déchets sont par ailleurs très importants et leur valorisation par compostage dans le cadre d une filière de déchets fermentescibles serait à envisager pour ceux utilisés pour leur récupération notamment. Concernant les bases amidon non biodégradables, également deux gisements collectés sont identifiés Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 100

101 comme potentiellement intéressants sous réserve d actions : Les emballages rigides et souples en 2030 (hypothèse haute) sous réserve d avoir validé la détection par tri optique et l aptitude au recyclage mécanique. b. Scénario d évolution propre au PLA à horizons 2020 et 2030 PLA Emballages considérés Corps Autres Souples Corps Autres Souples creux rigides creux rigides Pénétration marchés - 0,08% 0,02% - 0,08% 0,02% Tonnage marché (T) Hypothèse Total gisement (T) basse Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Hypothèse moyenne Hypothèse haute Pénétration marchés - 0,2% 0,1% - 2% 0,5% Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Pénétration marchés - 2% 0,5% 0,5% 5% 2% Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Figure 64: Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en PLA en France à horizons 2020 et 2030 Légende Gisement collecté et pouvant être valorisé et ne nécessitant pas d action spécifique Gisement collecté et nécessitant une action pour être valorisé Conclusions et enseignements : Dans le cas du PLA, deux gisements collectés sont identifiés comme potentiellement intéressants pour une valorisation par recyclage mécanique : Emballages rigides en 2030 (hypothèse haute) Emballages souples en 2030 (hypothèse haute) Le PLA ayant démontré sa capacité à être détecté par tri optique et recyclé, aucune action spécifique n est identifiée à ce jour. c. Scénario d évolution propre au PBS à horizons 2020 et 2030 PBS Emballages considérés Corps Autres Souples Corps Autres Souples creux rigides creux rigides Pénétration marchés - Négligeable - - Négligeable - Tonnage marché (T) Hypothèse basse Total gisement (T) 6 7 Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 101

102 PBS Pénétration marchés - 0,1% 0,01% - 1% 0,05% Tonnage marché (T) Hypothèse Total gisement (T) moyenne Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Hypothèse haute Pénétration marchés - 1% 0,05% - 5% 2% Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Figure 65: Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en PBS en France à horizons 2020 et 2030 Légende Gisement collecté et pouvant être valorisé et ne nécessitant pas d action spécifique Gisement collecté et nécessitant une action pour être valorisé Conclusions et enseignements : Dans le cas du PBS, son évolution ne serait importante qu à partir de 2030 pour l hypothèse haute (dans le cas où le coût du PBS serait amené à diminuer) avec deux gisements collectés présentant un potentiel de valorisation intéressant par recyclage mécanique sous réserve d avoir validé la détection par tri optique et l aptitude au recyclage mécanique : Les emballages rigides. Les emballages souples. d. Scénario d évolution propre aux PHA à horizons 2020 et 2030 PHA Emballages considérés Corps creux Autres rigides Souples Corps creux Autres rigides Souples Pénétration marchés - Négligeable - - Négligeable - Hypothèse basse Hypothèse moyenne Hypothèse haute Tonnage marché (T) Total gisement (T) 6 7 Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Pénétration marchés - 0,01% - - 0,1% - Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Pénétration marchés - 0,05% - - 1% 0,1% Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Figure 66: Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en PHA en France à horizons 2020 et 2030 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 102

103 Conclusions et enseignements : L évolution des PHA sur le marché se fera de manière très lente de par les problématiques techniques et de prix à leur utilisation dans les domaines de l emballage. Aucun gisement collecté n a donc été identifié comme présentant un potentiel intérêt à être valorisé spécifiquement par recyclage. Il conviendra néanmoins de s assurer a minima que les PHA pourront être identifiés, puis séparés efficacement des flux existants afin d éviter toute perturbation éventuelle. e. Scénario d évolution propre au PEF à horizons 2020 et 2030 : La situation est différente pour ce matériau, puisqu il n est pas encore produit et donc présent sur le marché à l heure actuelle. Le schéma d arrivée sur le marché du PEF serait le suivant : : production pilote de l ordre de tonnes / an : capacités de production industrielles de 300 à tonnes / an et 5 % du marché de la bouteille. Après 2020 : augmentation des capacités de production en fonction des demandes du marché. Plusieurs facteurs essentiels vont entrer en ligne de compte dans l évolution du PEF: Sa capacité à remplacer techniquement le PET (biosourcé ou non) : ses propriétés barrières supérieures devraient par exemple lui permettre de se positionner sur des marchés spécifiques (boissons gazeuses, etc.). Le PEF semble pouvoir être recyclé en partie avec le PET, a priori jusqu à 5 à 10% mais cette donnée a encore besoin d être validée. Ce facteur est très important pour la phase d arrivée sur le marché du PEF lors de laquelle les gisements collectés ne justifieront pas de la mise en place d une filière propre à ce matériau. Comme pour tout nouveau plastique, ses capacités à être détecté par tri optique et à être recyclé mécaniquement devront être validées. PEF Emballages considérés Corps creux Autres rigides Souples Corps creux Autres rigides Souples Pénétration marchés PET - 0,25% - - 0,5% - Hypothèse basse Hypothèse moyenne Hypothèse haute Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Pénétration marchés PET 1,5% 1,5% 0,5% 5% 5% 1,5% Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Pénétration marchés PET 5% 5% 1,5% 25% 25% 10% Tonnage marché (T) Total gisement (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Figure 67 : Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en PEF en France à horizons 2020 et 2030 Légende Gisement collecté et pouvant être valorisé et ne nécessitant pas d action spécifique Gisement collecté et nécessitant une action pour être valorisé Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 103

104 Conclusions et enseignements : Les volumes de gisements collectés seraient potentiellement importants (hypothèses moyennes et hautes) dans le cas du PEF, en particulier sur les applications bouteilles et flacons. Il conviendra donc de s assurer que le PEF soit détectable par tri optiquement et recyclable mécaniquement. f. Récapitulatif des scénarios d évolution de la famille B Les gisements collectables et collectés de déchets d emballages ménagers de la famille B seraient donc : Plastiques biosourcés famille B Bases amidon biodégradables Bases amidon non biodégradables PLA PBS PHA PEF Hypothèse basse Hypothèse moyenne Hypothèse haute Hypothèse basse Hypothèse moyenne Hypothèse haute Hypothèse basse Hypothèse moyenne Hypothèse haute Hypothèse basse Hypothèse moyenne Hypothèse haute Hypothèse basse Hypothèse moyenne Hypothèse haute Hypothèse basse Hypothèse moyenne Hypothèse haute Emballages considérés Corps creux Autres rigides Souples Corps creux Autres rigides Souples Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Figure 68: Evolution des gisements (en tonnes) d emballages en plastiques biosourcés de la famille B en France à horizons 2020 et 2030 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 104

105 Légende Gisement collecté et pouvant être valorisé et ne nécessitant pas d action spécifique Gisement collecté et nécessitant une action pour être valorisé En regroupant les gisements de plastiques biosourcés biodégradables (hors sacs déchets), on obtient les quantités suivantes : Plastiques biosourcés biodégradables Plastiques biosourcés biodégradables Hypothèse basse Hypothèse moyenne Hypothèse haute Emballages considérés Corps creux Autres rigides Souples Corps creux Autres rigides Souples Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Total collecté (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Total collecté (T) Quantité collectable (T) Quantité collectée (T) Total collecté (T) Figure 69 : Evolution des gisements (en tonnes) d emballages (hors sacs déchets) en plastiques biosourcés biodégradables en France à horizons 2020 et 2030 Conclusions et enseignements : Les enseignements suivants peuvent donc être tirés, concernant les plastiques biosourcés de la famille B : Il est tout d abord important de noter que le fait que les matériaux soient biosourcés n est finalement pas un problème intrinsèque pour la fin de vie : ils sont à considérer comme tout nouveau matériau. La seule spécificité est finalement, pour certains plastiques de la famille B, leur propriété de biodégradabilité qui offre une option de valorisation en fin de vie supplémentaire (à noter que quelques polymères pétrosourcés présentent également cette propriété, mais sont moins courants). Leurs gisements en fin de vie ne représentent pas une quantité suffisante à la création de flux et valorisations spécifiques avant 2030 en hypothèse haute pour la plupart des plastiques biosourcés de la famille B, excepté en 2020 en hypothèse haute ou 2030 en hypothèse moyenne pour le PEF. La priorité est de s assurer que les flux actuels ne soient pas perturbés par l arrivée de nouveaux matériaux en mettant en place un système de tri (détection et séparation) efficace. Dans un premier temps, tous les matériaux (dont les plastiques biosourcés de la famille B) qui n entrent pas dans les filières actuelles de recyclage mécanique (ex : PET, PE) et qui ne sont pas en volumes suffisants pourraient être massifiés (flux agrégé) et valorisés énergétiquement. Lorsque les volumes de ces matériaux seront suffisants, une filière de valorisation (flux) spécifique (autre qu énergétique) pourrait être envisagée. Pour certains plastiques innovants (famille B), il reste encore à valider leur compatibilité avec le tri (détection et séparation) automatisé ainsi que leur capacité à être recyclés mécaniquement si cette voie de valorisation est sélectionnée (cas des matériaux biosourcés biodégradables par exemple qui pourraient emprunter plusieurs voies de recyclage). Dans l état actuel des connaissances, aucun point bloquant n a été identifié. Du fait de la maturité des techniques, les emballages rigides seront plus simples à séparer et donc à valoriser à court terme que le les emballages souples (cela est valable pour tout emballage, pétrosourcé ou biosourcé). Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 105

106 Dans le cadre d une potentielle valorisation spécifique par recyclage organique, les quantités collectées de plastiques biosourcés biodégradables selon la norme EN semblent intéressantes dès 2020 en hypothèse haute et 2030 en hypothèse moyenne. V.1.4 Emballages industriels et commerciaux Bien que représentant près de la moitié des emballages mis sur le marché en France, les emballages industriels et commerciaux ne sont pas encore aujourd hui concernés par l arrivée des plastiques biosourcés. Le seul exemple concret d application est l utilisation de films bases amidon pour la production de sacs d emballage pour ciments. La collecte des déchets d emballages industriels et commerciaux n est aujourd hui pas non plus systématisée et ne le sera pas dans un futur proche contrairement aux emballages ménagers. Des filières spécifiques (telle que ECOPSE) existent néanmoins et ont permis en 2011 le recyclage des éléments suivants : Type de collecte Recyclage de matériaux France et export (en tonnes) Emballages mis sur le marché (en tonnes) Pourcentage de recyclage Fûts + GRV (PEhd) ND* ND Seaux PP 700 ND ND Big bags ND ND PSE ,9 % Films % Cageots, casiers, palettes ND ND Figure 70 : Recyclage des déchets d emballages industriels et commerciaux plastiques en France en 2011 (source : La valorisation des emballages en France ADEME Juin 2013) *ND : non déterminé La situation de la fin de vie des emballages plastiques industriels et commerciaux est donc très dépendante des produits considérés et de la maturité des filières de collecte et de valorisation. Il n est à l heure actuelle pas prévu d arrivée en masse des plastiques biosourcés sur ce marché pouvant nécessiter une action ou une mise en place d une filière spécifique. Néanmoins, certains types de couples plastiques biosourcés / produits seraient à surveiller le cas échéant : Le PE biosourcé et les bases amidons sur les applications films. Les bases amidon et le PLA sur les emballages type PSE. Conclusions et enseignements : Les plastiques biosourcés n ont pas encore intégré les marchés des emballages industriels et commerciaux, et les informations disponibles ne permettent pas de prévoir une évolution conséquente. Certains gisements seraient tout de même à surveiller car des filières de collecte sont déjà en place : Le PE biosourcé et les bases amidons sur les applications films. Les bases amidon et le PLA sur les emballages type PSE. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 106

107 V.2 Scénarios d évolution du gisement de matériaux biosourcés en fin de vie hors plastiques V.2.1. Cadre méthodologique Les projections réalisées des gisements en fin de vie de matériaux biosourcés hors plastiques à l horizon , et détaillées ci-après, se sont basées principalement sur les paramètres suivants : Volume de matériau mis en marché (passé, actuel et futur d ici à 2030). Ces données sont issues des études et projections disponibles par type de matériau ou secteur d application. Elles ont été croisées avec les informations qualitatives recueillies au cours des présents travaux. Elles intègrent les évolutions technologiques connues qui s appuient notamment sur les projets d innovation et de recherche conduits actuellement en France. Durée d usage des matériaux et systèmes dans lesquels ils s insèrent (automobile, bâtiment, etc.). Les durées d usage présentées au chapitre III.D.1 ont été retenues dans ce chapitre. En matière de projection, nous avons retenu tout particulièrement la typologie de matériau suivante, dans la suite de nos travaux : Typologie de matériau Composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés Matériaux isolants biosourcés Bétons biosourcés Revêtements de sols stratifiés Pièce thermocompressée à base de non-tissés (hors coton effiloché) Pièce plastique injectée renforcée en fibres végétales WPC Composite à base de fibres continues et matrices biosourcés Ouate de cellulose, isolants rigides / semi rigides fibres de bois, isolants souples (chanvre/lin/laine de mouton/textile recyclé) Pour chaque domaine d application retenu, seront ainsi précisés : le contexte, les tendances et les hypothèses formulées. A noter qu en dehors de l application emballage, les volumes de plastiques biosourcés en fin de vie dans les secteurs d application des transports et du bâtiment ont été considérés comme négligeables et non impactant dans le cadre de la présente étude. V.2.2. Composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés 1. Pièce thermocompressée à base de non-tissés Il existe deux grandes familles de pièces thermocompressées à base de non-tissés : Les pièces thermoplastiques à base de : o Coton effiloché/pp/pe o ou de Lin/Chanvre/Autres Fibres végétales 94 /PP, Les pièces thermodurs à base de : o Bois/résines phénoliques ou acryliques o ou de Fibres végétales/epoxy ou résine Acrodur. Les pièces thermoplastiques issues de Coton effilochés/pp/pe étant des pièces anciennes historiquement mises sur le marché depuis plus de 30 ans, ces pièces n ont pas été retenues dans le cadre de la présente étude. Selon les experts du secteur automobile interrogé, si la fin de vie de ce type de pièces n est pas précisément connue, l hypothèse robuste qui peut être faite, est que la quasi-totalité du gisement serait actuellement mis en décharge. Les projections ont été faites sur la base : Du nombre moyen d immatriculations au cours des 20 dernières années en France, soit immatriculations pour le Véhicules Particuliers (VP) et immatriculations pour les Véhicules Utilitaires Légers (VUL) 94 Kenaf, Jute, Sisal Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 107

108 Du poids moyen des pièces visées par véhicule de : o 3,8 kg de pièces thermocompressées thermoplastiques Fibres végétales/pp, composées à 50 % de PP et 50 % de fibres végétales (lin, chanvre, kenaf...) pour les VP. Par hypothèse on considère que pour les VUL ce poids moyen est 50 % inférieur. o 2,4 kg de pièces thermocompressées thermodurs Bois/résines phénoliques ou acryliques, composées en moyenne de 80 % de bois et 20 % de résines pour les VP. Par hypothèse on considère que ce type de pièce n est pas présent dans les VUL. D une augmentation respective à l horizon 2020 et 2030 de 25 % et 50 %, du taux de pénétration des pièces thermocompressées biosourcées à base de non-tissés en lien avec la mise sur le marché de nouvelles matières (mise au point de non-tissés adaptés à l infusion, RTM ) ou de procédés, sur la base des perspectives suivantes De taux de chute de production de 25 %, généré chez les équipementiers de rang 1 lors du processus de production de ces pièces. Pièce Aujourd'hui Tableau de bord 0% 10% 20% Panneau de porte 20% 40% 60% Pavillon (tracteur ), Montant de baie, Custode Tablette arrière /Passage de roue 0% 0% 0% 10% 20% 40% Fond de coffre 10% 20% 40% Figure 71 : Evolution du taux d'incorporation des pièces thermocompressées à base de non tissés biosourcées 95 Marché automobile Durée d usage : ans Composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés Pièce thermocompressé e à base de nontissés Volume mis sur le marché Part de biosourcé Volume en fin de vie Aujourd'hui ( ) tonnes à tonnes à tonnes 50 à 80 % 50 à 80 % 50 à 80 % à tonnes à tonnes à tonnes Conclusions et enseignements : Les pièces thermocompressées à base de non-tissés sont des pièces anciennes déjà présentes dans les gisements de matériaux en fin de vie dans le secteur automobile principalement. D après les experts interrogés, la quasi-totalité du gisement serait actuellement mis en décharge. Ce gisement est conséquent avec des volumes en fin de vie estimés à plus de tonnes annuels d ici à 2030, avec une part significative de chute de production (25 %). Deux types de pièces sont à distinguer par rapport à la problématique de la fin de vie : Les pièces thermocompressées thermoplastiques Fibres végétales/pp, composées à 50 % de PP et 50 % de fibres végétales (lin, chanvre, kenaf...) Les pièces thermodurs à base de Bois/résines phénoliques ou acryliques d une part, ou de Fibres végétales/epoxy ou résine Acrodur d autre part De par leur nature même, les pièces thermoplastiques sont les pièces qui pourraient laisser espérer une valorisation effective en fin de vie, tant au niveau des chutes de production que des pièces en fin de vie. Les thermodurs pour leur part sont confrontés à la problématique générique de la gestion de leur fin de vie, indépendamment de leur caractère biosourcé. 95 Source : Entretien EcoTechnilin Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 108

109 2. Pièce plastique injectée renforcée en fibres végétales Les pièces plastiques renforcées en fibres végétales, sont des pièces en cours de mise sur le marché suite aux travaux de recherche conduits notamment par Faurecia / AFT plasturgie à base de PP/Chanvre (NAFILean) à court terme et à base de PBS biosourcé / chanvre (projet Biomat) ou issus des développements d'arkema à base de PA11 biosourcé/lin à moyen - long terme. Le degré de pénétration de ces nouveaux matériaux est fonction : des délais d innovation des délais de validation des pièces sur les nouveaux modèles en production : 3 ans en moyenne de la capacité à lever les freins perçus par les acteurs de la filière à l'utilisation de ces matières (introduction d'une nouvelle matière sur les chaînes de production ou de recyclage par exemple) des délais de déploiement sur véhicule / pièce Au vu des éléments connus, l hypothèse retenue est une montée en puissance de l utilisation des polymères totalement ou partiellement biosourcés en 2030, qui pourrait atteindre un poids moyen de 5 kg par véhicule, soit 2 2,5 % du poids moyen de pièces plastiques présentes. Marché automobile Durée d usage : ans Composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés Pièce plastique injectée renforcée en fibres végétales Volume mis sur le marché Part de biosourcé Volume en fin de vie Remarques Aujourd'hui ( ) 500 tonnes tonnes Non connu % % % - PP/Chanvre Part de biosourcé amenée par la fibre végétale 0 à 500 tonnes Mise sur le marché des premières pièces intégrant des polymères biosourcés 8 à tonnes - Montée en puissance des pièces liée à l'adaptation de leur performance à l'ensemble des cahiers des charges - Part de biosourcé amenée par la fibre végétale et progressivement par la matrice (PBS ou PA biosourcés) Conclusions et enseignements : Les pièces plastiques injectées renforcées en fibres végétales sont des pièces qui apparaissent actuellement sur le marché et par conséquent ne sont pas encore arrivée en fin de vie. Le gisement en fin de vie est ainsi conditionné par le rythme de mise sur le marché de ces nouveaux matériaux. Ce gisement d ici à 2030 devrait commencer à être significatif avec un volume prévisionnel de 8 à tonnes de pièces. Des travaux réalisés à une échelle industrielle (cf. Projet NAFCORECY conduit par le Groupe Faurecia) laissent espérer une incorporation d une part significative de ce nouveau gisement dans les filières de valorisation des polyoléfines. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 109

110 3. WPC Les pièces réalisées en bois polymère sont en fort développement en Europe depuis le début des années 2000 : Tant en volume : la production mise en marché est passée de tonnes en 2000 à tonnes en 2012, selon le Nova-Institut 96. Qu en nombre d'acteurs : 25 entreprises connues en Europe en 2003, contre 125 en Ce développement était au départ basé sur les planchers de terrasses, puis sur les bardages. Il est désormais une réalité dans quasiment tous les secteurs du bâtiment (profilé de fenêtre, etc.) et progressivement des travaux publics (mur antibruit, mur végétal, etc.). Le taux de croissance le plus crédible est évalué par le Nova-Institut à + 10 % par an sur la période , contre 20 % par an sur la période Cette croissance à deux chiffres repose sur les avantages différenciant du bois polymère : performance mécanique, résistance aux intempéries, aspect / touché / couleur/esthétisme, facilité d entretien, positionnement prix, fort potentiel de substitution en matière d'usage. Elle est alimentée par un flux régulier d innovation en matière de performance (mix aluminium), de prix, de légèreté ou de type d usage. Par ailleurs, contrairement à d'autres matériaux biosourcés comme les bétons ou certains matériaux isolants, les WPC ne se heurtent pas à des freins psychologiques à leur utilisation dans le bâtiment en France. Les projections ont été réalisées à partir des données des études du Nova-Institut 2014, et PIPAME Le Nova-Institut retient des taux de croissance au niveau européen de + 10 % par an et PIPAME prévoit 3 scénarios de croissance (+ 2,5 % / an, + 5 % et + 10 %). La part de marché de la France dans la consommation européenne est estimée actuellement à 9 % (cf. Etude PIPAME 2012, calée sur le Nova- Institut 2014). Sur la base de ces éléments, 2 scénarios d hypothèse de croissance ont été retenus : (1) un scénario de croissance de + 10 % de croissance par an en volume sur la période (2) un scénario haut de croissance de + 5 % de croissance par an en volume sur la période Marché du bâtiment et automobile Durée d usage : ans Volume mis sur le marché Part de biosourcé Volume Composites en fin de vie thermoplastiques WPC et thermodurs biosourcés Remarques Aujourd'hui ( ) tonnes tonnes tonnes 30 à 70 % 30 à 70 % 30 à 50 % 0 à tonnes Part de biosourcé amenée par la fibre végétale Première pièce en fin de vie en bois polymère? à tonnes Arrivée significative en fin de vie des premières pièces en bois polymère à tonnes Baisse relative de la part de biosourcé du fait du développement de pièces plus complexes (mix bois polymère / aluminium) Conclusions et enseignements : Les WPC sont aujourd hui une réalité en Europe avec une consommation de tonnes (dont tonnes en France). Les volumes de matériaux en fin de vie sont significatifs d ici à 2030 avec un gisement 96 Source : «Wood-Plastic Composites (WPC) and Natural Fibre Composites (NFC): European and Global Markets 2012 and Future Trends»Nova-Institut Source : «Marché actuel des nouveaux produits issus du bois et évolutions à échéance 2020», PIPAME 2012 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 110

111 compris entre et tonnes. Des actions spécifiques sont à prévoir pour valoriser ce gisement de matériaux thermoplastiques par définition valorisable. Le lancement en 2011 d une filière industrielle de recyclage des menuiseries en fin de vie et de compoundage à Diksmuide (Belgique) par la société Deceuninck, leader européen des WPC, est un exemple intéressant à suivre à ce titre. 4. Composite à base de fibres continues et matrices biosourcés Pour les secteurs des transports, les composites à base de fibres continues de lin, sont encore au stade de mise au point dans le cadre de projets collaboratifs régionaux ou nationaux. Exemple des projets d innovation Finather ou Lignopreg pour les composites thermodurs base époxy ou du projet Fiabilin pour les composites thermoplastiques base polyamide (PA11 biosourcé). Le degré de pénétration de ces nouveaux matériaux est fonction : des délais de mise au point des technologies (en moyenne 5 ans), notamment au vu de certains cahier des charges (norme incendie ferroviaire ou aéronautique) des délais de validation constructeurs : de 3 ans à plus de 10 ans selon les secteurs d application des délais de déploiement sur véhicule de transport / pièce : hypothèse de 5-10 ans qui peuvent eux-mêmes en l état actuel des connaissances être largement conditionnés par les délais de poursuite de leur mise au point / adaptation à des cahiers des charges de plus en plus complexe (pièce structurelle par exemple). Au vu des éléments connus, l hypothèse retenue est une première mise sur le marché pour : 2020 pour le routier, le ferroviaire et le nautisme , dans l aéronautique d'abord pour les technologies thermoplastiques PA11 biosourcé, puis pour les technologies thermodurs base époxy Marché des transports (routier, ferroviaire, nautisme, aéronautique) Durée d usage : ans Volume mis sur le marché Part de biosourcé Composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés Composite à base de fibres continues et matrices biosourcées Volume en fin de vie Remarques Aujourd'hui ( ) Pas de technologie adaptée au marché actuellement Non connu Non connu % % Mise sur le marché des premiers composites thermodurs base époxy et thermoplastiques base PA11 biosourcé - Part de biosourcé amenée par la fibre végétale et par la matrice - Montée en puissance des composites thermodurs base époxy - Amélioration du taux de biosourcé lié aux résines Pour les secteurs des sports et loisirs : Pour les sports de glisse nautiques (planche de surf, stand up paddle ). Les technologies sont déjà disponibles sur étagère (renforts + résines biosourcées), simples à utiliser au vu des procédés de conception et de la structuration du tissu de TPE / PME de fabricants de planche de surf / stand up paddle. Il se vend en France tous les ans planches. La production d une planche de 3 kg génère en moyenne entre 1,5 et 2 kg de déchets de matériaux composites (Source : Eurosima). De nombreuses entreprises artisanales produisent actuellement des planches (exemple de Notox planches en 3 ans d'existence). Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 111

112 Sur la base de ces éléments, le scénario d hypothèse de croissance retenu repose sur une augmentation du taux de pénétration des composites à base de fibres continus et de matrices biosourcées de 0,5 % actuellement, à 3 % en 2020 et 5 % en Pour les autres produits de sports et loisirs (raquette de tennis, ski), des premiers produits incorporant des renforts en lin ont été mis sur le marché ces dernières années par Décathlon et Rossignol. A contrario des planches, les taux d'incorporation est encore actuellement très faibles pour des questions de niveau de performance atteint (Ski), de technologie ou de besoin satisfait (25 % de lin = amortissement pour la raquette de tennis Artengo marque Décathlon). Des travaux de recherche et développement sont actuellement en cours notamment chez Rossignol et Salomon. Marché des sports et loisirs Durée d usage : 2-5 ans Composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés Composite à base de fibres continues et matrices biosourcées Volume mis sur le marché Part de biosourcé Volume en fin de vie Remarques Aujourd'hui ( ) tonnes 12 tonnes 30 tonnes % % % 1,5 tonnes 12 à 21 tonnes 45 à 57 tonnes - Epoxy / fibres continues de lin - Part de biosourcé amenée par la fibre végétale et par la résine époxy, un certain nombre de ces résines étant partiellement biosourcées - Taux variable lié à l'hétérogénéité des pratiques (taux de fibres utilisées + type de résine époxy)" - Montée en puissance des composites biosourcés (facilité de réalisation, disponibilité des matières, tissu de TPE / PME présent). Mise sur le marché d'une nouvelle génération de skis à taux d'incorporation de renforts lins plus élevés - Amélioration du taux de biosourcé lié à l'optimisation des procédés (taux de fibres) et à l'amélioration des résines Montée en puissance attente environnementale des utilisateurs / écoconception Conclusions et enseignements : Les Composites à base de fibres continues et de matrices biosourcées est un marché naissant, en pleine ébullition au niveau de la recherche et de l innovation. Les premières pièces devraient être mises sur le marché sur la base de volumes significatifs pour la période , mais non connus à ce jour au vu des incertitudes de la recherche. Les perspectives de marché liées sont à ce jour strictement confidentielles. D ici à 2030, il ne devrait donc pas y avoir en France de gisement significatif de pièces en fin de vie. Indépendamment de leur caractère biosourcé, la gestion de la fin de vie de ces matières sera en tout premier lieu conditionnée par leur nature thermoplastique ou thermodur, les gisements de thermodurs étant par définition plus difficilement valorisables. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 112

113 V.2.3. Matériaux isolants biosourcés La croissance future des marchés des matériaux isolants biosourcés dépend : De la dynamique du marché de l isolation Des politiques publiques en vigueur De la capacité des matériaux isolants biosourcés à être compétitifs et différenciant par rapport aux isolants minéraux qui dominent le secteur. Structurellement le marché de l isolation thermique est en croissance de + 3 à + 4 % par an, dynamisé par les réglementations actuelles et à venir, et les politiques publiques en faveur de la transition et rénovation énergétique. La dynamique de croissance des matériaux isolants biosourcés est donc conditionnée par leur capacité concurrentielle intrinsèque. Ouate de cellulose. L'utilisation et la production de la ouate de cellulose est relativement récente en France et s'est développée de manière exponentielle grâce à son prix compétitif, sa facilité de pose et le réseau de distribution / application mis en place grâce à l implication d acteurs industriels majeurs. Cela s est traduit par l implantation des premières usines de production en France en 2007, une mise en marché de tonnes en 2009, puis tonnes en 2012 (MSI ). Les perspectives sont contrastées pour les années à venir, de stable selon MSI 2013, à croissance soutenue (+ 10 % / an) selon MEDDE Sur la base de ces éléments, 2 scénarios d hypothèses de croissance ont été retenus : (1) un scénario bas de croissance de + 5 % de croissance par an en volume à 2020, puis de + 2,5 % de croissance par an en volume à 2030 (2) un scénario haut de croissance de + 10 % de croissance par an en volume à 2020, puis de + 5 % de croissance par an en volume à 2030 A l horizon 2020, ces estimations sont compatibles avec l'outil de production actuel > tonnes / an (source MEDDE 2012). Isolants rigides / semi-rigides fibres de bois. Ce marché est ancien mais s'est développé fortement en France ces dernières années, et représenterait actuellement une part de marché de 1,6 % des isolants thermiques et 40 % des matériaux isolants biosourcés à égalité avec la ouate de cellulose. Cette croissance de marché se ferait a contrario à chiffre d'affaires constant ces dernières années du fait d'une forte réduction des prix de mise en marché, qui explique en partie la croissance actuelle en volume. D'autres explications sont basées sur les performances intrinsèques de ces isolants (inertie thermique), la complémentarité avec les maisons à ossature bois qui connaissent un fort taux de croissance (12 % de parts de marché actuellement selon MSI). Les projections ont été réalisées à partir des données des études PIPAME , MEDDE et MSI Les études PIPAME prévoient 3 scénarios de croissance (+ 2,5 % / an, + 5,5 % et + 10,25 %), et MSI un taux de croissance de + 10 % / an à l'échelle européenne. Sur la base de ces éléments, 2 scénarios d hypothèse de croissance ont été retenus : (1) un scénario bas de croissance de + 5 % de croissance par an en volume (2) un scénario haut de croissance de + 10 % de croissance par an en volume Les données ont été agrégées dans un souci de lisibilité entre les isolants rigides (70 % du marché) et semi-rigide (30 % du marché) après recalcul des données MEDDE Isolants souples (chanvre / lin / laine de mouton / textile recyclé). Si le marché des laines de chanvre et de mouton s'est développé fortement au début des années 2000, leur prix de mise en marché 2 à 3 fois supérieurs aux isolants minéraux limite actuellement leur développement, malgré des avantages reconnus (inertie thermique, durabilité des performances). Cette situation est surtout à prendre en compte du fait de prix supérieur aux isolants fibres de bois pour des performances perçues comme sensiblement identiques. 98 Source : «Le marché des produits d isolation thermique pour le bâtiment en France» MSI Source : «Secteur et filières de production des matériaux et produits bio-sourcés utilisés dans la construction» MEDDE Source : «Marché actuel des nouveaux produits issus du bois et évolutions à échéance 2020», PIPAME 2012 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 113

114 Le taux de croissance retenu au vu de ces éléments est le taux de croissance structurel du marché de l isolation de +3 à + 4 % / an selon MSI En cohérence avec le chapitre III.D.1, 2 jeux d hypothèses ont été retenus en matière de durée d usage : Une durée d usage de 20 à 25 ans pour l isolation des toitures et des murs dans le cadre de politiques publiques jugées incitatives. Une durée d usage différenciée de 20 à 25 ans pour l isolation des toitures et de 40 à 50 ans pour l isolation des murs, en cas de politiques publiques faiblement incitatives. En partant du principe que la ouate de cellulose et les isolants souples étaient utilisés préférentiellement pour l isolation des toitures, alors que les isolants rigides / semi-rigides étaient préférentiellement utilisés pour l isolation des murs. Marché du bâtiment Durée d usage : isolation toiture = 20 à 25 ans Isolation mur = 20 à 25 ans ou 40 à 50 ans en fonction du caractère incitatif des politiques publiques Volume mis sur le marché Part de biosourcé Matériaux isolants biosourcés Ouate de cellulose Isolants rigides / semi rigides fibres de bois Isolants souples (chanvre / lin / laine de mouton / textile recyclé) Volume en fin de vie Remarques Volume mis sur le marché Part de biosourcé Volume en fin de vie Remarques Volume mis sur le marché Part de biosourcé Volume en fin de vie Remarques Aujourd'hui ( ) tonnes à tonnes à tonnes 85% 85% 85% à tonnes Part de biosourcé amenée par la cellulose de bois à tonnes à tonnes Premières ouates de cellulose enlevées Non connu 80% 80% 80% - - Part de biosourcé amenée par la fibre végétale principalement à tonnes à tonnes Non connu Hypothèse de volume très faible à l horizon 2030 du fait jeunesse marché + durée d usage pour isolation mur à tonnes % % 95% 0 à 2500 tonnes Part de biosourcé amenée par la fibre à tonnes tonnes Mise au point de produits avec des liants 100 % biosourcés? Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 114

115 Conclusions et enseignements : Des volumes en fin de vie significatifs à l horizon , la réalité de la durée d usage étant un point central, des écarts conséquents entre la réalité et la théorie pouvant exister, et ce en fonction des types d utilisation : isolation toiture, isolation des murs. Si naturellement les pratiques sont de rallonger les durées d usage (et de vie) théoriques, la mise en place des politiques successives de transition énergétique peuvent a contrario contribuer à la réduction de ces durées. La gestion de la fin de vie de ces matériaux est conditionnée par la problématique générique de la gestion de la fin de vie des isolants, qui sont soit mis en décharge, soit incinérés. La structuration de la collecte / du tri / et surtout de la valorisation de ce gisement diffus à faible valeur économique est un enjeu majeur. V.2.4. Bétons biosourcés Le développement des bétons végétaux s appuie à ce jour tout particulièrement sur les bétons de chanvre et de bois : Le béton de chanvre a été créé en 1985 en France et se développe grâce à l'investissement des producteurs de liants (chaux, ciment prompt) tels que Lhoist, Saint Astier, Vicat ou Lafarge par application manuelle (banché) ou projetée. Des premiers blocs ont été commercialisés par la société RBPIM au début des années Des premiers murs préfabriqués ont été industrialisés ces dernières années par la société MNBC. Selon le MEDDE tonnes de granulats de chanvre auraient été valorisés dans le domaine des bétons en 2012, pour une production de béton estimée entre et tonnes. A noter, qu en moyenne, la fabrication de 100 kg de béton de chanvre nécessite 23 kg de chènevotte, 58 kg de liant et 18 kg d eau (MEDDE 2012). Le béton de bois pour sa part est en phase de développement très récente en France (vrac ou béton), alors qu il y a encore 10 ans il se limitait aux murs antibruits et à la réalisation de chape. Selon le MEDDE 16 à tonnes de granulats de bois auraient été valorisés dans le domaine des bétons en 2012, pour une production de béton estimée entre et tonnes. Le chanvre et le bois sont actuellement des pionniers (1) technologique (béton végétal, bloc, machine à projeter, système constructif), (2) organisationnel (formation, réseau d artisans, groupement d achat de machines à projeter) et (3) en matière de marché (banché, projeté, bloc, enduit). Mais, tous les industriels des bétons et assimilés (liant, adjuvant, pré-fabriquant) regardent actuellement la faisabilité de produire des solutions préfabriquées ou prêtes à l emploi en rénovation (enduit), dans une logique de sourcing multigranulats : chanvre, bois, lin, miscanthus, coproduits agricoles (pailles de colza, tournesol, etc.). Un certain nombre de programmes de recherche internes ou collaboratifs (exemple des projets APBTP, BFF, IBIS, SINFONI, etc.) sont actuellement engagés en ce sens laissant espérer des développements significatifs et réels proches. Le développement du marché est donc conditionné par : la capacité des industriels du bâtiment à développer des solutions industrielles innovantes d utilisation des granulats végétaux. Tant que ces technologies ne seront pas disponibles, le taux de croissance des volumes mis en marché seront de fait limités. La capacité de l amont agricole à approvisionner la filière sur la base de volumes de granulats conséquents et d un maillage géographique de proximité sur la base du modèle actuel de centrales bétons (rayon d action de l ordre de 50 à 100 km). Les projections connues à ce jour sont issus des études Alcimed , MEDDE 2012 et d entretiens avec Interchanvre. L étude Alcimed prévoit 4 scénarios de croissance (+ 25 % / an, + 40 %/an, + 60 % /an et +67,5 % / an sur la période , puis + 3 à + 5 % / an sur la période 2015 / 2030). Le MEDDE ne fait de projection que pour le béton de bois qui «connaît une forte progression depuis cinq ans (jusqu à 20% de progression certaines années) et pourrait être multiplié par 10 dans les prochaines années 101 Source : «Secteur et filières de production des matériaux et produits bio-sourcés utilisés dans la construction», MEDDE Source : «Marché actuel des bioproduits industriels et des biocarburants & évolutions prévisibles à 2015/2030», Alcimed 2007, Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 115

116 ( m 3 et m 3 )». Soit un taux de croissance moyen de l ordre de +25 à 30 % / an pour les 10 ans qui viennent. Selon Interchanvre la part de la chènevotte valorisée dans le domaine du bâtiment serait passée au cours des 5 dernières années de 10 à % de la production française. Sur la base de l ensemble de ces éléments, nous avons retenu pour la période un taux de croissance annuel de 15 % par an. En faisant l hypothèse que les technologies de préfabrications permettraient une production «industrielle» à partir de 2020, un taux de croissance annuel de 25 à 30 % est retenu au-delà. Marché du bâtiment Durée d usage : > 50 ans Bétons biosourcés Aujourd'hui ( ) ,8 à 4,5 Volume mis sur le à tonnes de à millions de marché bétons tonnes tonnes Part de biosourcé 20 à 50% 20 à 50 % 20 à 50 % Volume en fin de vie Remarques Développement lent du fait de la nécessité de disposer d'un réseau large d'applicateur formés et agréés (Chanvre) Part de biosourcé amené par la fibre végétale Première mise sur le marché de bétons végétaux préfabriqués (hors mur antibruit en bois) Conclusions et enseignements : Les premiers gisements de bétons biosourcés devraient apparaître à compter de 2045 et commencer à augmenter significativement à partir de , sur la base d une hypothèse de durée d usage de 50 ans. D ici à 2030, les gisements de bétons biosourcés en fin de vie peuvent être considérés comme marginaux. V.2.5. Revêtements de sols stratifiés Selon la Fédération Européenne des Fabricants de Revêtements de Sol Stratifiés (EPLF), ce marché en tendance est en stagnation dans un contexte de baisse des marchés des revêtements de sols intérieurs de 15 % en 5 ans. Il représente aujourd hui une commercialisation de 40 millions de m² en France en moyenne au cours des 5 dernières années, qui devrait sensiblement diminuer au cours des prochaines années. En prenant comme hypothèse une durée d usage de 10 à 20 ans (selon les qualités de stratifiés) et un poids moyen retenu de 4,5 kg/m² (pour une fourchette de marché de 3 à 7 kg/m² selon les qualités commercialisées), l évolution des gisements de revêtements de sols stratifiés en fin de vie est évaluée de la manière suivante : Marché du bâtiment Durée d usage : 10 à 20 ans Volume mis sur le marché Revêtements de sols stratifiés Aujourd'hui ( ) 40 millions de m² = tonnes à 40 millions de m² = à tonnes Non connu Part de biosourcé 80 % 80 % 80 % Volume en fin de vie Remarques 0 à 5 millions de m² = 0 à tonnes 5 à 40 millions de m² = à tonnes Une tendance à la stagnation dans un contexte de baisse des marchés des revêtements de sols intérieurs de 15 % en 5 ans 36 à 40 millions de m² = à tonnes Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 116

117 Conclusions et enseignements : Le gisement des revêtements de sols stratifiés en fin de vie est de loin le plus important d ici à 2030, sur la base d une estimation comprise entre à tonnes en Des actions spécifiques sont à prévoir au vu des volumes concernés. D après l EPLF 103, des expériences en Allemagne ont montré la faisabilité de collecter spécifiquement ces revêtements de sols pour une valorisation énergétique ou une réutilisation dans la fabrication de stratifiés, après broyage et criblage. V.2.6. Conclusions et enseignements Le gisement en fin de vie des matériaux biosourcés hors plastiques est concentré dans les secteurs du bâtiment et de l automobile d ici à 2030 (période couverte par l étude). Les estimations réalisées à partir des données et tendances de marché disponibles, des projets d innovation et de recherche en cours et de la durée d usage de ces matériaux / pièces liées, sont résumées dans le tableau de synthèse ci-après. D ici à 2030, les principaux gisements de matériaux biosourcés en fin de vie hors plastiques sont : Le gisement des revêtements de sols stratifiés de à tonnes en Le gisement des WPC pour le bâtiment pour un tonnage prévisionnel de à tonnes en 2030 Le gisement des pièces thermocompressées à base de non-tissés fibres végétales (hors coton effiloché) pour un tonnage prévisionnel de à tonnes en Le gisement des pièces thermoplastiques pour l automobile pour un tonnage prévisionnel de à en 2030 Le gisement des matériaux isolants biosourcés pour un tonnage prévisionnel de à tonnes en 2030 Les premiers gisements de bétons biosourcés en fin de vie devraient apparaître à compter de 2045 et commencer à augmenter significativement à partir de , en prenant l hypothèse d une durée d utilisation de 50 ans in situ des bétons biosourcés. Composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés Pièce thermocompressée à base de non-tissés (hors coton effiloché) Pièce plastique injectée renforcée en fibres végétales Durée d usage 10 à 15 ans Aujourd'hui (tonne) à (tonne) à à 15 ans - 0 à 500 WPC 10 à 20 ans 0 à Composite à base de fibres continues et matrices biosourcées marché des transports Composite à base de fibres continues et matrices biosourcées marché des sports et loisirs à (tonne) à à à à 50 ans à 5 ans 1,5 12 à à Source : Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 117

118 Matériaux biosourcés isolants Durée d usage Ouate de cellulose - Isolation toiture = 20 à 25 ans Isolants rigides / semi rigides fibres de bois Isolants souples (chanvre / lin / laine de mouton / textile recyclé) - Isolation mur = 20 à 25 ans ou 40 à 50 ans en fonction du caractère incitatif des politiques publiques Aujourd'hui (tonne) 2020 (tonne) 2030 (tonne) à à à Hypothèse de volume très faible Bétons biosourcés > 50 ans à à Revêtements de sols Stratifiés 10 à 20 ans 0 à Figure 72 : Estimation des gisements de matériaux biosourcés en fin de vie hors plastiques biosourcés Légende Gisement collectable et pouvant être valorisé et ne nécessitant pas d action spécifique Gisement collectable et nécessitant une action pour être valorisé VI. CONCLUSIONS DE L ETUDE VI.1 Les marchés de la de gestion de fin de vie Consolidation des enseignements à tirer Etat des lieux sur la gestion des produits en fin de vie en France : chiffres clefs et chaine de valeur des acteurs Impact de la règlementation sur la gestion de fin de vie Les filières de gestion de fin de vie des emballages Selon les derniers chiffres publiés par l ADEME, le poids de la France en termes de production de déchets est estimé à 770 millions de tonnes en Deux grands domaines produisent à eux-seuls près de 81% de la production nationale de déchets : l agriculture et la sylviculture ; la construction et le BTP. La chaine de valeur des acteurs positionnés sur la gestion de fin de vie des produits est complexe et fait intervenir trois typologies d acteurs : producteurs de déchets et rénovateurs ; acteurs de la collecte et du tri ; acteurs du traitement et de la production de MPR. Les différentes directives européennes poussent à la mise en place et la maturation de filières de valorisation des produits en fin de vie. L Union Européenne impose des objectifs et des taux de plus en plus ambitieux comme dans la filière VHU, avec des objectifs de taux de valorisation passant de 85 % à 95 % d ici Ces objectifs ambitieux impliquent de mettre en place des filières de valorisation y compris pour les matériaux non ou peu traités jusqu à présent Sur un volume global de plus de 2 millions de tonnes d emballages plastiques mis sur le marché aujourd hui en France : 23,3 % sont recyclés ; 37,7 % sont valorisés énergétiquement. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 118

119 Dans le cas spécifique des emballages ménagers : 49% des flacons et bouteilles sont recyclés : seulement 1% des autres emballages ménagers le sont. Les filières de gestion de fin de vie dans les transports De grandes disparités subsistent au niveau de la fin de vie des emballages ménagers liées aux consignes de tri actuelles. La collecte systématique et la valorisation par biodégradation et compostage industriels des emballages pouvant emprunter cette voie, n est pas encore à l heure actuelle en place de façon homogène au niveau national et concerne des volumes très faibles sur des matériaux très spécifiques. Les emballages biosourcés sont aujourd hui en grande majorité des emballages ménagers et leur fin de vie est identique à celle des emballages pétrosourcés en fonction des produits et applications considérés. Le gisement des matériaux en fin de vie issus des filières transports étaient estimés par l ADEME en 2006 (BIO IS) à plus de 2,4 millions de tonnes. La pression réglementaire et/ou les préoccupations environnementales incitent progressivement les industriels des transports à mettre en place des filières de démantèlement/recyclage/valorisation. La mise en place de ces filières est soit encadrée par les pouvoirs publics (exemple des VHU), soit le fruit d initiatives professionnelles individuelles ou collectives (exemple de la filière aéronautique). La maturité de structuration des filières de valorisation en fin de vie au vu des éléments collectés est la suivante : automobile > aéronautique > ferroviaire > nautisme, hélicoptère Les industriels des transports recherchent des solutions simples à mettre en œuvre, pragmatiques et économiquement viables sans subvention. 3 paramètres clés apparaissent dans la structuration des filières de valorisation en fin de vie : La valeur économique des matières à valoriser ; La nature du gisement, sa capacité à être identifié, sa concentration (géographique, par type de matière), et son homogénéité ; La capacité à intégrer les filières de valorisation en fin de vie existantes, et celles des polyoléfines tout particulièrement. Actuellement, la fin de vie usuelle des 3 principales familles de pièces retenues dans le cadre de la présente étude, qu elles soient biosourcées ou pas, est la suivante pour le secteur automobile : les pièces thermocompressées à base de non-tissés sont mises en décharge, leur valeur économique ne justifiant pas jusqu à présent la mise en place d une filière de démontage. Les pièces plastiques injectées font l objet d une forte valorisation, les constructeurs ayant souhaité massifier l utilisation des polyoléfines afin de faciliter leur valorisation en fin de vie. Par exemple, le PP (seul ou renforcé en fibres de verre) est ainsi incorporé dans les filières de tri/postbroyage, permettant ainsi sa récupération et son recyclage. L utilisation des composites à fibres continues étant récents dans le secteur automobile, il n existe pas à proprement parlé de filière / solution de valorisation en fin de vie. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 119

120 Les filières de gestion de fin de vie dans le bâtiment Le bâtiment est l un des principaux gisements de matériaux en fin de vie actuellement avec plus de 38 millions de tonnes selon les estimations réalisées par le MEDDE en Ce gisement est constitué à 72 % de déchets inertes et est issu à 93 % des opérations de déconstruction / rénovation. L objectif à l horizon 2020 en matière de valorisation (préparation en vue du réemploi, recyclage, autres formules de valorisation matière : remblayage ) des matériaux issues des déchets non dangereux de construction et de démolition est de 70 % (cf. Directive Européenne 2008/98/CE du 19 novembre 2008). La promotion des pratiques de déconstruction, la mise en pratique de l écoconception, dont la prise en compte de la fin de vie dès la conception des bâtiments / matériaux, l organisation de la filière de collecte / tri / valorisation et la réutilisation des déchets inertes sont les principaux enjeux de la fin de vie du secteur du bâtiment. Identification et valorisation potentielle des gisements actuels des matériaux biosourcés en fin de vie Marché des plastiques biosourcés Marché des matériaux biosourcés hors plastiques Evaluation du gisement actuel de plastiques biosourcés en fin de vie Les plastiques biosourcés représentent aujourd hui 0,5 % de la capacité globale de production de plastiques dans le monde (1,2 millions de tonnes). Ce volume devrait être multiplié par 6 d ici Le marché français des plastiques biosourcés est estimé à tonnes en 2013 : tonnes de plastiques biosourcés dont la structure est identique à des plastiques classiques pétrosourcés (Famille A : PET et PE biosourcés, etc.) tonnes de plastiques biosourcés à structures nouvelles (Famille B : bases amidon, PLA, etc.). Le marché des matériaux biosourcés hors plastiques biosourcés est aujourd hui dynamisé par les marchés des revêtements de sols stratifiés, les matériaux isolants biosourcés (ouate de cellulose, isolants rigides / semi-rigides fibres de bois, isolants souples), des WPC et des pièces thermocompressées à base de non tissés pour l automobile. Il devrait être porté en complément : A moyen terme, par les marchés des pièces thermoplastiques injectées renforcées en fibres végétales pour l automobile et les bétons biosourcés pour le bâtiment. A long terme, par les marchés des composites à fibres continues et matrices biosourcées, à l issue de la phase de recherche et innovation actuellement en cours dans le domaine par exemple des composites thermoplastiques hautes performances à base de polyamide (exemple de Fiabilin) ou des composites thermodurs (exemple de Finather). Le gisement de matériaux biosourcés dans l emballage en France en 2013 est estimé à tonnes, réparti entre quatre principaux matériaux : PET biosourcé = tonnes, valorisées à 78,7% (48,5% par recyclage et 30,2 % par valorisation énergétique) PE biosourcé = tonnes, valorisées à 59,7% (2,4% par recyclage et 57,3% par valorisation énergétique) Bases amidon biodégradables = tonnes, valorisées à 68,7% (58,7% par valorisation énergétique et 10% par compostage industriel) Bases amidon non biodégradables = tonnes, valorisées à 58,7% par valorisation énergétique. PLA = 600 tonnes, valorisées à 58,7% par valorisation énergétique. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 120

121 Deux situations distinctes peuvent être dégagées quant à l influence sur les filières de valorisation existantes, en fonction de la nature des matériaux : Les plastiques biosourcés de la famille A : la stricte analogie de structure n entraine aucune influence sur les filières de fin de vie. Les plastiques biosourcés de la famille B : se retrouvent dilués dans le flux des déchets ménagers. Evaluation du gisement actuel de matériaux biosourcés en fin de vie hors plastiques Analyse des techniques de valorisation applicables aux matériaux biosourcés A l heure actuelle, nous pouvons estimer que les plastiques biosourcés ont donc peu ou pas d impact sur les filières existantes de valorisation (sauf présence éventuelle de plastiques de la famille B dans le flux actuel de recyclage mécanique suite à l étape de tri). Les gisements des matériaux biosourcés en fin de vie hors plastiques sont aujourd hui très faibles comparativement aux volumes des matériaux (hors plastiques) en fin de vie en général en France. Cette situation s explique par les durées d utilisation de ces matériaux (entre 10 et 50 ans) et les faibles volumes mis sur le marché antérieurement, la plupart de ces matériaux étant apparus sur le marché il y a ans en moyenne. A dire d expert, ces gisements seraient compris entre 0 et tonnes pour les revêtements de sols stratifiés, entre et tonnes pour les pièces thermocompressées à base de non-tissés (hors coton effiloché) dans l automobile, entre 0 et tonnes pour les WPC et entre 0 et tonnes pour les isolants souples (chanvre/lin/laine de mouton/textile recyclé). La localisation des gisements de matériaux biosourcés en fin de vie, hors plastiques, est actuellement diffuse : Dans le secteur automobile, seul secteur des transports à réellement incorporer des matériaux biosourcés à une échelle industrielle, du fait de taux d incorporation faibles. Dans le secteur du bâtiment, du fait de filières de collecte/tri nettement moins structurées et organisées que celles des VHU et globalement de taux d incorporation faibles Les techniques applicables à l heure actuelle sur les matériaux «classiques» le sont également aux matériaux biosourcés. 4 grandes familles de procédés de traitement des déchets sont ainsi à envisager selon les Mines de Douai : les procédés mécaniques, lorsque la matière du déchet est réintégrée, sans destruction de sa structure chimique, dans la production d un nouvel objet (valorisation matière). les procédés chimiques, lorsque les molécules de base des matrices plastiques sont dissociées et les fractions minérales séparées, dans le but de réaliser des produits chimiques intermédiaires utilisables pour de nouvelles synthèses ou d être réintégrés dans la production de nouvelles pièces (valorisation matière). les procédés biologiques, lorsque la matière du déchet est dégradée sous l action d organismes vivants. les procédés thermiques, lorsque la matière du déchet est transformée grâce à son potentiel calorifique en énergie thermique (valorisation énergétique), et dans certains cas en résidus pouvant être utilisés comme matériaux à des fins diverses (valorisation matière) hors carburants. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 121

122 Ils s appliquent de manière spécifique aux matériaux biosourcés selon leur nature. La gestion de la fin de vie des matériaux biosourcés est soumise à 3 enjeux, propres à la mise sur le marché de tout nouveau matériau innovant : Le premier enjeu consiste à pouvoir collecter et massifier les gisements de matériaux en fin de vie. Dans le cas contraire, selon les Mines de Douai, la valorisation énergétique est la meilleure solution à court terme pour une filière matériau naissante tant que l on n a pas de volume de matières suffisant permettant de mettre en place des filières de tri / collecte. C est une solution d attente. Le deuxième enjeu est la capacité à trier (détecter et séparer) les matières. Par exemple, le principal point d interrogation concerne la capacité des filières actuelles de collecte et de tri (centres peu équipés en tri optique) à pouvoir détecter et séparer efficacement tout matériau innovant, dans le but d éviter de perturber les filières de recyclage existantes dans un premier temps, puis de les valoriser séparément lorsque les flux seront suffisants. Le troisième enjeu est de disposer de techniques de valorisation opérationnelles et adaptées aux matériaux à traiter. Il est enfin important de noter que les chutes de productions sont plus faciles à valoriser : la composition mieux maîtrisée, le gisement est connu et localisé sous réserve que les volumes produits soient suffisants pour permettre une collecte. Les verrous à lever autour de la valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie Les verrous économiques Le cadre réglementaire et les politiques d accompagnement Les flux actuels de matériaux biosourcés à structure innovante en fin de vie, comme le PLA ou les bases d amidon, sont confrontés aux difficultés inhérentes à tout matériau innovant possédant une structure différente des produits pétrochimiques de commodité. Ils ne répondent pas aux trois facteurs économiques clefs, conditions nécessaires pour justifier de la création d une filière : Des tonnages existants a priori insuffisants au vu du seuil minimum fixé à tonnes Une absence de débouchés sectoriels et parallèlement d attentes et de besoins de la part des repreneurs pour la matière recyclée Une valeur marchande en compétition avec les prix pour la matière vierge et des coûts associés aux traitements des matériaux biosourcés en fin de vie Les réglementations peuvent avoir des impacts à la fois sur le développement et la mise sur le marché de matériaux biosourcés ainsi que sur leur fin de vie. Dans le cas du développement des matériaux biosourcés, les réglementations au niveau européen ou français sont peu nombreuses et portent essentiellement sur des taxes incitant à utiliser des matériaux biodégradables et/ou biosourcés dans le domaine de la sacherie. Les industriels producteurs de matériaux biosourcés innovants et professionnels de la fin de vie s accordent pour mettre en avant le besoin de réglementations poussant la valorisation de ces matériaux en fin de vie (réutilisation>recyclage dont compostage>valorisation énergétique) plutôt que l enfouissement. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 122

123 Les verrous technologiques et techniques La pression réglementaire indirecte et les préoccupations environnementales incitent cependant progressivement les industriels à mettre en place des filières de démantèlement/ valorisation (recyclage) des déchets et à développer des solutions de valorisation (notamment recyclage) de ces matériaux en fin de vie. La mise en place de ces filières est soit encadrée par les pouvoirs publics (exemple des VHU), soit le fruit d initiative professionnelles individuelles ou collectives (cf. exemples de bonnes pratiques avec Arkema et Faurecia). Les principaux verrous techniques et technologiques concernant la valorisation des matériaux biosourcés, ont pu être identifiés : Incompatibilité de certains intrants dans les conditions de tri actuelles. Capacité des systèmes de tri actuels à détecter et séparer efficacement les déchets en fonction de leur nature Capacité intrinsèque des matériaux à pouvoir être valorisés par certaines techniques Maturité et maîtrise de certaines techniques de valorisation Hétérogénéité des matériaux biosourcés et faibles volumes considérés Capacité des filières à mobiliser les gisements. La situation la plus favorable concerne aujourd hui les plastiques et polymères / résines biosourcés possédant une structure identique à leurs homologues issus de ressources fossiles (PET biosourcé, PE biosourcé). Des études attestant de l adéquation des matériaux biosourcés avec les différentes techniques de valorisation doivent également être menées afin d améliorer leur traitement. Comparaison des impacts environnementaux des différentes fins de vie possibles Cas particulier : problématiques liées à la compostabilité et la biodégradabilité Les logiciels d ACV intègrent d ores et déjà la fin de vie des matériaux. Des améliorations demanderaient cependant à être apportées en matière de : Simulation des scénarios de valorisation (exemple : évaluation des différents types de recyclage envisageables, intégration de nouvelles valorisation au fur et à mesure de leur mise en place telles que la cogénération, le coprocessing ou encore la solvolyse) Base de données de référence : un certain nombre de matières ne disposent pas de données types (exemple des WPC, résines époxy ou fibres végétales agricoles [lin, chanvre, etc.]) ; certaines données sont anciennes (exemple des taux de recyclage des déchets qui datent de 2004 et sont basés principalement sur les ordures ménagères) Les termes de compostabilité et de biodégradabilité peuvent être mal interprétés. Le développement des produits biodégradables en fin de vie selon la norme EN13432 reste limité en raison de trois paramètres majeurs : L absence de filière de collecte spécifique pour les produits compostables selon la norme EN13432 ; Collecte très hétérogène et souvent absente au niveau national pour les biodéchets ; Une compréhension du cadre normatif (exigences de la norme EN 13432) à améliorer. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 123

124 Scénarios d évolution du gisement de matériaux biosourcés en fin de vie dans le secteur des emballages / Pour la famille A : PET biosourcé, PE biosourcé et PP biosourcé Les enseignements suivants peuvent donc être tirés, concernant les plastiques biosourcés de la famille A : Une forte augmentation du flux est prévue pour le PET biosourcé dans les filières de collecte actuelle ou à venir, cependant, pour les mêmes raisons que le PET, cela sera sans impact. Une intégration importante est prévue pour le PE biosourcé dans les filières de collecte actuelles ou à venir, cependant, cela sera sans impact pour les mêmes raisons que le PET. Le gisement de sacs de déchets en PE biosourcé pourra également représenter une quantité importante. Prospective à horizons 2020 et 2030 Scénarios d évolution du gisement de matériaux biosourcés en fin de vie dans le secteur des emballages / Pour la famille B : bases amidon, PLA, PBS, PHA, PEF Les incertitudes concernant l arrivée sur le marché du PP biosourcé ainsi que son prix estimatif (3 /kg contre environ 1 /kg actuellement) nous donnent des gisements très faibles. Ces gisements estimés ne présentent par ailleurs pas de problèmes potentiels car identiques à leur homologues pétrosourcés, ils seront une fois de plus dilués dans le flux de PP pétrosourcé. Les enseignements suivants peuvent donc être tirés, concernant les plastiques biosourcés de la famille B : Il est tout d abord important de noter que le fait que les matériaux soient biosourcés n est finalement pas un problème intrinsèque pour la fin de vie : ils sont à considérer comme tout nouveau matériau. La seule spécificité est finalement, pour certains plastiques de la famille B, leur propriété de biodégradabilité qui offre une option de valorisation en fin de vie supplémentaire (à noter que quelques polymères pétrosourcés présentent également cette propriété, mais sont moins courants). Leurs gisements en fin de vie ne représentent pas une quantité suffisante à la création de flux et valorisations spécifiques avant 2030 en hypothèse haute pour la plupart des plastiques biosourcés de la famille B, excepté en 2020 en hypothèse haute ou 2030 en hypothèse moyenne pour le PEF. La priorité est de s assurer que les flux actuels ne soient pas perturbés par l arrivée de nouveaux matériaux en mettant en place un système de tri (détection et séparation) efficace. Dans un premier temps, tous les matériaux (dont les plastiques biosourcés de la famille B) qui n entrent pas dans les filières actuelles de recyclage mécanique (ex : PET, PE) et qui ne sont pas en volumes suffisants pourraient être massifiés (flux agrégé) et valorisés énergétiquement. Lorsque les volumes de ces matériaux seront suffisants, une filière de valorisation (flux) spécifique (autre qu énergétique) pourrait être envisagée. Pour certains plastiques innovants (famille B), il reste encore à valider leur compatibilité avec le tri (détection et séparation) automatisé ainsi que leur capacité à être recyclés mécaniquement si cette voie de valorisation est sélectionnée (cas des matériaux biosourcés biodégradables par exemple qui pourraient emprunter plusieurs voies de recyclage). Dans l état actuel des connaissances, aucun point bloquant n a été identifié. Du fait de la maturité des techniques, les emballages rigides seront plus simples à séparer et donc à valoriser à court terme que le les emballages souples (cela est valable pour tout emballage, pétrosourcé ou biosourcé). Dans le cadre d une potentielle valorisation spécifique par voie organique, les quantités collectées de plastiques Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 124

125 Scénarios d évolution du gisement de matériaux biosourcés en fin de vie dans le secteur des emballages / Emballages industriels et commerciaux Scénarios d évolution du gisement de matériaux biosourcés en fin de vie hors plastiques biosourcés biodégradables selon la norme EN semblent intéressantes dès 2020 en hypothèse haute et 2030 en hypothèse moyenne. Les plastiques biosourcés n ont pas encore intégré les marchés des emballages industriels et commerciaux, et les informations disponibles ne permettent pas de prévoir une évolution conséquente. Certains gisements seraient tout de même à surveiller car des filières de collecte sont déjà en place : Le PE biosourcé et les bases amidons sur les applications films. Les bases amidon et le PLA sur les emballages type PSE. Le gisement en fin de vie des matériaux biosourcés hors plastiques est concentré dans les secteurs du bâtiment et de l automobile d ici à 2030 (période couverte par l étude). Les estimations réalisées à partir des données et tendances de marché disponibles, des projets d innovation et de recherche en cours et de la durée d usage de ces matériaux / pièces liées, sont résumées dans le tableau de synthèse ci-après. D ici à 2030, les principaux gisements de matériaux biosourcés en fin de vie hors plastiques sont : Le gisement des revêtements de sols stratifiés de à tonnes en Le gisement des WPC pour le bâtiment pour un tonnage prévisionnel de à tonnes en 2030 Le gisement des pièces thermocompressées à base de non-tissés fibres végétales (hors coton effiloché) pour un tonnage prévisionnel de à tonnes en Le gisement des pièces thermoplastiques pour l automobile pour un tonnage prévisionnel de à en 2030 Le gisement des matériaux isolants biosourcés pour un tonnage prévisionnel de à tonnes en 2030 Les premiers gisements de bétons biosourcés en fin de vie devraient apparaître à compter de 2045 et commencer à augmenter significativement à partir de , en prenant l hypothèse d une durée d utilisation de 50 ans in situ des bétons biosourcés. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 125

126 VI.2 Cartographie des filières de valorisation en fin de vie par secteur applicatif Filière des emballages Filière des Transports Filière du Bâtiment Couverture de la filière Nature des déchets biosourcés en fin de vie (professionnels ou ménagers) Famille des matériaux biosourcés Processus de collecte et de tri Procédés technologiques de valorisation utilisés Volumes de produits en fin de vie traités Volumes de produits biosourcés en fin de vie valorisés Mode de valorisation (matière, énergétique, mixte) Volumes de produits biosourcés en fin de vie non valorisés actuellement Emballages ménagers, emballages industriels, sacherie Bouteilles, flacons, films d emballage, emballages rigides à usage unique, sacherie PET biosourcé, PE biosourcé, PLA, Bases amidon Filières classiques de valorisation pour PET biosourcé et PE biosourcé, filière des déchets ménagers pour PLA et bases amidon Recyclage mécanique, valorisation énergétique (incinération) PET biosourcé = tonnes PE biosourcé = tonnes Bases amidon biodégradables = tonnes Bases amidon non biodégradables = tonnes PLA = 600 tonnes PET biosourcé = tonnes (dont recyclage mécanique et valorisation énergétique) PE biosourcé = tonnes (dont 154 recyclage mécanique et valorisation énergétique) Bases amidon biodégradables = tonnes (dont tonnes valorisation énergétique et 405 tonnes compostage industriel) Bases amidon non biodégradables = tonnes (valorisation énergétique PLA = 352 tonnes (valorisation énergétique) PET biosourcé = recyclage mécanique et valorisation énergétique PE biosourcé = recyclage mécanique et valorisation énergétique Bases amidon biodégradables= valorisation énergétique et compostage industriel Bases amidon non biodégradables = valorisation énergétique PLA = valorisation énergétique PET biosourcé = tonnes PE biosourcé = tonnes Bases amidon biodégradables = tonnes Bases amidon non biodégradables = tonnes PLA = 248 tonnes Automobile, ferroviaire, nautisme, aéronautique Pièces d insonorisation, pièces plastiques ou composites PA biosourcés, PBS biosourcés, PU biosourcés, Epoxy renforcés ou chargés en fibres végétales Filière des VHU ou initiative privée basée sur le tri démontage et tri post broyage Broyage/tri/ réincorporation dans les filières de PP recyclé à tonnes de pièces thermocompressées à base de non-tissés (hors coton effiloché) Quelques tonnes de PA biosourcé Gros œuvre, Isolation Menuiserie Revêtement de sols Matériaux isolants, bétons, planchers de terrasse, bardage, profilés de fenêtre, Stratifiés Fibres végétales, liants biosourcés (Amidon, PU biosourcés ) Filière de collecte du Bâtiment Broyage/tri/réincorporation dans la filière de WPC recyclés ou de production de panneaux pour les stratifiés 0 à tonnes de WPC 0 à 2500 tonnes de laines d isolation? pour les Revêtements de sols stratifiés / / / / La quasi-totalité (faibles gisements en fin de vie) La quasi-totalité (faibles gisements en fin de vie) Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 126

127 VI.3 Cartes d identité des matériaux biosourcés et leurs fins de vie associées Voici une synthèse des informations recueillies pour chaque matériau biosourcé étudié sous forme de cartes d identités s appuyant sur les critères suivants : Production actuelle Prévision de la production à 2016 Taux d intégration marché Taux de biosourcé Méthodes de valorisation possibles Freins au développement du matériau Besoins au développement du matériau VI.3.1. Les plastiques biosourcés Les plastiques biosourcés représentent aujourd hui 0,5% du marché mondial des plastiques. Les perspectives d évolution sont très importantes avec notamment la forte augmentation de la production de matériaux comme le PET biosourcé ou PE biosourcé principalement pour les marchés de l emballage. Production monde 2011 PET biosourcé tonnes Prévision production tonnes (+ 706 %) Intégration marché 2011 Marché France 2013 Taux de biosourcé Méthodes de valorisation possibles Freins au développement du matériau Besoins au développement du matériau 3,3% du marché du PET tonnes (dont tonnes emballages) Environ 20 % puis 100 % d ici 5 ans Recyclage mécanique ou chimique, valorisation énergétique (incinération) / / PE biosourcé Production monde tonnes Prévision production tonnes (+ 175 %) Intégration marché ,2% du marché du PE Marché France tonnes (dont emballages) Taux de biosourcé Environ 100 % Méthodes de valorisation possibles Recyclage mécanique, valorisation énergétique (incinération) Freins au développement du matériau / Besoins au développement du matériau / Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 127

128 Bases amidon biodégradables Production monde tonnes (toutes bases amidon confondues, biodégradables et non biodégradables) Prévision production tonnes (+ 132 %) (toutes bases amidon confondues) 2016 Intégration marché / Marché France tonnes (dont emballages) Taux de biosourcé 30 à 50% Méthodes de valorisation possibles Freins au développement du matériau Besoins au développement du matériau Pour certains, compostage industriel ou parfois domestique, biodégradation en sol, valorisation énergétique Prix matériau brut, filière de valorisation spécifique (compostage industriel par exemple) quasi inexistante sur l ensemble du territoire Valider la recyclabilité mécanique des matériaux ; support des initiatives de collecte spécifique des déchets post-industriels ou post-consommateurs pour ensuite valorisation spécifique ; facilitation de la mise en compost industriel des produits certifiés en s appuyant sur les filières existantes (déchets verts) ; communication auprès des consommateurs et des centres de compostage Production monde 2011 Production monde tonnes PLA Prévision production tonnes (+ 349 %) 2016 Intégration marché / Marché France 2013 Taux de biosourcé Environ 100% Méthodes de valorisation possibles Freins au développement du matériau Besoins au développement du matériau Bases amidon non biodégradables tonnes (toutes bases amidon confondues) Prévision production tonnes (+ 132 %) (toutes bases amidon confondues) 2016 Intégration marché / Marché France tonnes (dont emballages) Taux de biosourcé Environ 50% Méthodes de valorisation possibles Freins au développement du matériau Besoins au développement du matériau Recyclage mécanique (à confirmer), valorisation énergétique. Prix matériau brut, filière de valorisation spécifique non existante Valider la recyclabilité mécanique des matériaux ; déterminer le seuil maximal de compatibilité avec les filières de recyclage des polyoléfines en place tonnes (dont 600 emballages) Compostage industriel, recyclage mécanique ou chimique, valorisation énergétique (incinération) Prix matériau brut, matériau identifié comme perturbateur de la filière de recyclage du PET en l absence de tri (détection et séparation) efficace, filière de valorisation spécifique quasi inexistante sur l ensemble du territoire Support des initiatives de collecte spécifique des déchets post-industriels ou post-consommateurs pour ensuite valorisation spécifique ; facilitation de la mise en compost industriel des produits certifiés en s appuyant sur les filières existantes (déchets verts) ; communication auprès des consommateurs et des centres de compostage Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 128

129 Production monde 2011 Prévision production 2016 Intégration marché 2011 Marché France tonnes PA biosourcé tonnes (+ 71 %) 2,5% du marché des PA Taux de biosourcé Environ 50 à 100 % Méthodes de valorisation possibles Freins au développement du matériau Besoins au développement du matériau Environ 1500 tonnes (dont 600 transports) Recyclage mécanique ou chimique, valorisation énergétique (incinération) / / Production monde 2011 Prévision production 2016 Intégration marché 2011 Marché France tonnes tonnes PUR biosourcé 0,9% du marché du PUR Taux de biosourcé Environ 40 % Méthodes de valorisation possibles Freins au développement du matériau Besoins au développement du matériau Environ 500 tonnes (dont 100 pour le bâtiment) Broyage (réutilisation en tant que charge), recyclage chimique, valorisation énergétique (incinération) / / Production monde tonnes PBS Prévision production tonnes (+ 1076%) Intégration marché / Marché France 2013 Taux de biosourcé Méthodes de valorisation possibles Freins au développement du matériau Besoins au développement du matériau Quelques dizaines de tonnes (dont quelques tonnes emballages) 50 % puis 100 % d ici 5 ans Compostage industriel et domestique, biodégradation en sol, valorisation énergétique, recyclage mécanique (à confirmer) Prix matériaux brut, filière de valorisation spécifique (compostage industriel par exemple) non existante sur l ensemble du territoire Valider la recyclabilité mécanique des matériaux ; support des initiatives de collecte spécifique des déchets post-industriels ou postconsommateurs pour ensuite valorisation spécifique ; facilitation de la mise en compost industriel des produits certifiés en s appuyant sur les filières existantes (déchets verts) ; communication auprès des consommateurs et des centres de compostage Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 129

130 Production monde tonnes PHA Prévision production tonnes (+ 494%) Intégration marché / Marché France 2013 Taux de biosourcé Environ 100% Méthodes de valorisation possibles Freins au développement du matériau Besoins au développement du matériau Quelques dizaines de tonnes (dont quelques tonnes emballages) Compostage industriel et domestique, biodégradation en sol, valorisation énergétique, recyclage mécanique (à confirmer) Prix matériaux brut, filière de valorisation spécifique (compostage industriel par exemple) non existante sur l ensemble du territoire Valider la recyclabilité mécanique des matériaux ; support des initiatives de collecte spécifique des déchets post-industriels ou postconsommateurs pour ensuite valorisation spécifique ; facilitation de la mise en compost industriel des produits certifiés en s appuyant sur les filières existantes (déchets verts) ; communication auprès des consommateurs et des centres de compostage VI.3.2. Les matériaux biosourcés hors plastiques Les matériaux biosourcés hors plastiques biosourcés vont continuer à se développer dans les secteurs du transport, du bâtiment et vont commencer à émerger progressivement dans d autres secteurs connexes comme les sports et loisirs : Automobile : pièces thermocompressées à base de non-tissés thermoplastiques et thermodurs (hors coton effiloché), pièces plastiques injectées renforcées en fibres végétales, composites à fibres continues et matrices biosourcées. Bâtiment : WPC base PP/PE/PVC + fibres de bois et autres fibres végétales, matériaux isolants biosourcés (ouate de cellulose, isolants rigides / semi-rigides fibres de bois, isolants souples (chanvre/lin/laine de mouton/textile recyclé), bétons biosourcés (50 % chanvre, lin ou colza + 50 % liants), revêtements de sols stratifiés à base de bois, Sports et loisirs : composites à fibres continues et matrices biosourcées thermodurs (résine polyester ou époxy) ou thermoplastiques (polyamide). Pièce thermocompressée biosourcés à base de non-tissés (hors coton effiloché) pour le secteur automobile Production actuelle tonnes Prévision production 2020 Intégration marché Taux de biosourcé Méthodes de valorisation possibles Freins au développement du matériau Besoins au développement du matériau à tonnes 20 % sur pièces visées : tableau de bord, panneau de porte, pavillon (tracteur ) / montant de baie / custode, tablette arrière / passage de roue, fond de coffre 50 % lié à la fibre (lin chanvre, etc.) pour les thermoplastiques 80 % lié à la fibre (bois) pour les thermodurs Réincorporation pour valorisation matériaux (extrusion/injection ou nontissé) Concentration du gisement de chute de production sous-traitant de rang 1 Valorisation des chutes de production chez les sous-traitant de rang 1 pour lesquels le gisement est diffus, non concentré et pose des questions de stock tampon / rapatriement vers une unité de stockage centrale pour broyage / valorisation en matériaux. Communication sur les résultats des travaux réalisés sur la fin de vie de ces matières : travaux confidentiels à ce stade Etudier le comportement en fin de vie des pièces thermocompressées afin de pouvoir proposer des stratégies de production permettant leur incorporation dans les filières de tri/valorisation Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 130

131 Production actuelle Prévision production 2020 Intégration marché / Taux de biosourcé Méthodes de valorisation possibles Freins au développement du matériau Besoins au développement du matériau Pièce plastique injectée renforcée en fibres végétales (Automobile) 500 tonnes tonnes % lié à la fibre de chanvre Recyclage : valorisation par réincorporation dans les process de valorisation du PP recyclé Manque de connaissance des solutions industrielles de fin de vie existantes, peur de voir perturbées les filières actuelles de recyclage des polyoléfines Communication sur les résultats des travaux réalisés sur la fin de vie de ces matières : Faurecia / AFT plasturgie, Université Bretagne Sud / AFT plasturgie, Projet ENOLIBIO, etc. Disposer d outils opérationnels (démonstrateurs, outils d aide à la décision, solutions industrielles) relatifs à la valorisation en fin de vie des pièces injectées renforcées en fibres végétales, pour les principales fibres végétales utilisées en France (chanvre, lin ) et / ou incorporant des polymères biosourcés, pour les principaux polymères biosourcés (PBS ) Mise en place effective à l horizon ans des solutions broyage/tri/réincorporation mises au point Production actuelle UE Prévision production UE 2020 Intégration marché / Taux de biosourcé Méthodes de valorisation possibles Freins au développement du matériau Besoins au développement du matériau tonnes tonnes WPC (Bâtiment) 50 % lié à la fibre de bois ou fibres végétales (chanvre) Sous réserve de disposer d une filière de collecte : recyclage, valorisation par réincorporation dans les process de production des WPC. Lancement de la mise en place de la première filière de collecte des menuiseries de WPC par la société Deceuninck en Valeur en fin de vie très faible Réglementation fin de vie matériaux du bâtiment Quasi absence de filière de collecte / valorisation, jusqu à l initiative en 2012 du leader européen Deceuninck. Prise en compte déconstruction lors de la conception des bâtiments facilitant leur dépose et surtout leur non pollution qui empêche leur valorisation Mise en place d une filière de collecte/tri/valorisation Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 131

132 Production actuelle Prévision 2020 Intégration marché Taux de biosourcé Méthodes de valorisation possibles Freins au développement du matériau Besoins au développement du matériau Matériaux isolant biosourcés (Bâtiment) tonnes de ouate de cellulose ; à tonnes d isolants bois ; à tonnes de laine de chanvre / lin / laine de mouton / textile recyclé Evolution calée sur le taux de croissance propre à chaque marché en lien avec la croissance structurelle de l isolation en France de 3-4 % / an. Dépendra de l évolution relative du prix de ces isolants par rapport aux isolants minéraux 4-8 % de part de marché des isolants en France % sur une base de % de fibres et assimilées et % de liants Aucune actuellement Valeur en fin de vie très faible Réglementation fin de vie matériaux du bâtiment Absence filière de collecte / valorisation Prise en compte déconstruction lors de la conception des bâtiments facilitant leur non pollution qui limite leur valorisation Développement de liants compatibles avec une valorisation en compostage notamment pour les isolants rigides / semi-rigides et les isolants souples Un PCI de la fibre intéressant pour une valorisation en combustion Production actuelle Prévision 2020 Intégration marché Taux de biosourcé Méthodes de valorisation possibles Freins au développement du matériau Besoins au développement du matériau Revêtement de sols biosourcés une mise en marché de 40 millions de m² ou tonnes Un marché en stagnation, qui devrait régresser modérément au cours des prochaines années 4-8 % de part de marché des isolants en France % sur une base de % de fibres et assimilées et % de liants Des stratifiés qui partent dans les filières de fin de vie du bâtiment. Des exemples pilotes de gestion de fin de vie en Allemagne notamment, basés sur : - Le fait que composé à 80 % de bois ils peuvent être incinérés. - De nouveaux procédés de recyclages permettent de les réduire en copeaux ou en fibres, pour les utiliser à nouveau dans le processus de fabrication d un stratifié (à 85 %) ou dans la fabrication de supports de culture en agriculture / horticulture Réglementation fin de vie matériaux du bâtiment Absence filière de collecte / valorisation Prise en compte déconstruction lors de la conception des bâtiments facilitant leur non pollution qui limite leur valorisation Structuration de filière de valorisation : valorisation énergétique, réincorporation dans les processus de fabrication ou dans l élaboration d autres produits (exemple des supports de culture) Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 132

133 VI.4 VI.4.1. Recommandations et plan d actions par secteur Secteur des emballages Rappel du contexte : - Les matériaux biosourcés sont déjà présents depuis plusieurs années sur les différents marchés de l emballage. Les produits mis sur le marché deviennent des déchets à très court terme (dans l année suivant leur mise sur le marché) mais ne sont pas encore présents en quantités suffisantes pour justifier économiquement d une valorisation spécifique. - De nouveaux matériaux vont apparaitre dans les filières de collecte et de valorisation en fin de vie à moyen / long terme du fait de développements des marchés, de l arrivée de nouveaux matériaux et surtout de l extension des consignes de tri des emballages ménagers à tous les plastiques : o Plastiques biosourcés identiques aux plastiques pétrosourcés classiques : valorisation identique (famille A) o Plastiques à structures nouvelles (famille B) : évaluation au cas par cas. - Différentes voies de valorisation sont possibles pour les plastiques biosourcés : o Recyclages : mécanique, chimique, organique. o Valorisation énergétique. - Certains plastiques ne peuvent pas être recyclés ensemble et doivent donc être détectés et séparés efficacement lors des étapes de tri. Enjeux clés identifiés en attente de préconisations : - Tous les plastiques biosourcés peuvent-ils être collectés, triés, et recyclés avec efficacité? - Quels sont les impacts potentiels sur les filières de valorisation existantes et en développement pour les emballages ménagers, industriels et commerciaux? - Comment choisir la voie de valorisation la plus pertinente en fonction du plastique biosourcé considéré? - Quelle est la base de connaissances scientifique et technologique actuelle sur ces plastiques biosourcés? Quels sont les besoins de compléments de données? L atelier national de travail sur l identification et la valorisation des gisements de matériaux biosourcés en fin vie en France dans le domaine de l emballage a réuni le 31 janvier dernier douze acteurs de la filière avec : Danone, le groupe Sphère, PolyOne, Novamont, Roquette, Végéplast, le Club Bio-plastiques, les Mines de Douai, Elipso, Valorplast, Eco-Emballages et l ADEME. Les débats et échanges entre participants ainsi que l analyse croisée des informations à l issue de cet atelier et des données collectées lors des étapes préliminaires de l étude nous ont permis d identifier cinq propositions d actions significatives priorisées de la manière suivante, dans une logique court / moyen / long terme : Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 133

134 L ensemble des recommandations formulées ont pour but de préparer à l arrivée des plastiques biosourcés possédant une structure innovante en fin de vie dans les filières de valorisation et de prévenir les éventuelles problématiques en découlant. Elles devront également permettre de mettre en place des outils d orientation des choix vers telle ou telle voie de valorisation quand la question se pose. Les actions seront également différentes en fonction de la typologie d emballage considérée, mais aussi du marché et de la nature même du matériau utilisé : - Les emballages ménagers sont aujourd hui collectés via un système organisé et piloté par Eco- Emballages. Si pour les emballages plastiques la collecte et le recyclage mécanique concernent aujourd hui les bouteilles et flacons, Eco-Emballages a expérimenté entre 2009 et 2013 l extension des consignes de tri à tous les emballages et un déploiement progressif est envisageable à moyen/long terme. - La collecte en vue du recyclage mécanique des emballages industriels et commerciaux n est aujourd hui pas systématisée et ne concerne que certaines typologies de produits (films, calages PSE, etc.). - Les centres de tri existant n ont pas été conçus pour trier des emballages souples tels que les films plastiques (biosourcés ou non). - Les technologies de recyclage mécanique sont plus avancées en ce qui concerne les emballages rigides ménagers que pour les emballages souples (que les emballages soient biosourcés ou non). - L introduction des emballages biosourcés compostables dans une filière des déchets fermentescibles concernerait en premier lieu des emballages souples. Des liens de dépendances entre actions sont également identifiés : - De l amélioration des procédés existant de tri (détection et séparation) des emballages plastiques (action 2) vont dépendre les actions traitant du tri des emballages rigides (action 3) et souples (action 5). - L expérience acquise sur les emballages rigides biosourcés (action 3) devra permettre d alimenter en partie les travaux sur les emballages souples (action 5), notamment au niveau du recyclage. - Les résultats de l action 4 sur les impacts environnementaux devront permettre de valider la pertinence de la mise en place de l action 6 sur la filière des déchets fermentescibles. Ces recommandations d amélioration de la valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie dans le secteur de l emballage sont synthétisées dans le tableau de bord ci-après par ordre de priorité. N Délai Court terme Gisements concernés Intitulé de l action Intérêt de l action Emballages plastiques biosourcés Emballages plastiques Emballages plastiques ménagers rigides biosourcés innovants Emballages plastiques Création d un groupe de travail Amélioration des procédés existants de tri (détection et séparation) des emballages plastiques en général Validation de l aptitude au tri et au recyclage mécanique de tous les emballages plastiques biosourcés rigides innovants Compléter les données ACV des différentes valorisations envisageables en fin de vie des emballages plastiques Continuation des échanges, mise en place des actions Tri efficace des emballages plastiques S assurer d un tri efficace afin de ne pas perturber les filières actuelles et être capable de les valoriser spécifiquement. Améliorer la connaissance des emballages plastiques dans les différentes voies de valorisation Incidence de l action Forte Forte Forte Forte Partenaires potentiels Acteurs représentatifs de l ensemble de la chaîne de valeur Professionnels du tri et du recyclage, institutionnels Professionnels du tri et du recyclage, producteurs de matières premières, producteurs d emballages, centres techniques Institutionnels, producteurs de matières premières, producteurs d emballages, centres techniques, spécialistes de la fin de vie Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 134

135 N Délai 5 6 Moyen terme Gisements concernés Intitulé de l action Intérêt de l action Emballages plastiques souples Emballages biosourcés et compostables Valider l aptitude des emballages souples au tri et au recyclage Intégration des plastiques biosourcés compostables selon la norme EN dans la filière des déchets fermentescibles S assurer d un tri efficace afin de ne pas perturber les filières en place (emballages rigides) et pouvoir envisager une valorisation spécifique autre qu énergétique des emballages souples Valider la faisabilité d une valorisation spécifique des plastiques biosourcés et compostables Incidence de l action Forte Forte Partenaires potentiels Professionnels du tri et du recyclage, producteurs de matières premières, producteurs d emballages, centres techniques Acteurs représentatifs de l ensemble de la chaîne de valeur Figure 73 : Tableau de bord des recommandations d amélioration de la valorisation des plastiques biosourcés en fin de vie dans les emballages Ouvertures et perspectives : Au-delà des recommandations et préconisations présentées par les différents acteurs, d'autres ouvertures et perspectives ont été identifiées telles que : - Une vigilance particulière sera à porter concernant les emballages industriels et commerciaux et l arrivée potentielle de matériaux biosourcés innovants sur ce marché, et ce dans le cas où des filières de collecte systématique seraient mises en place ou dans le cas d une intégration à une filière existante. - Il est important de noter que certaines recommandations sont dépendantes d actions ne concernant pas directement les matériaux biosourcés (recyclage des emballages souples) ni même les emballages (mise en place de la filière de valorisation des déchets fermentescibles sur l ensemble du territoire). - Etudier la possibilité de mettre en place des guides d éco-conception par filière ou typologie de produit afin d étudier et anticiper une valorisation en fin de vie. L exemple du COTREP et de l European PET Bottle Platform (EPBP) 104, concernant les bouteilles plastiques, a notamment était mis en avant lors de l atelier. - Sur le domaine de l emballage, la nécessité de travailler également à l échelle européenne apparait comme évidente, notamment pour les produits destinés à être commercialisés dans plusieurs pays. L ensemble des fiches actions formalisées et détaillées sont détaillées ci-après. Intitulé de l action 1 Création et réunion d un groupe de travail Objectif(s) : création d un groupe de travail permettant de prolonger les travaux de l étude sur les différents aspects de la valorisation des emballages biosourcés en fin de vie Constat et enjeu(x) observé(s): - Un besoin de prolonger les échanges entre les participants à l atelier a été exprimé afin de préparer au mieux les différentes actions et échéances à venir. - Les points de vue sont relativement différents selon la typologie d acteurs et le besoin d échanges est fort. - La mobilisation de l ensemble des acteurs de la chaîne de valeur des emballages biosourcés est nécessaire à la mise en place d actions cohérentes. Incidence (forte, moyenne, faible) : forte Délai (court, moyen, long terme) : court terme - Courant Voir sur Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 135

136 Gains attendus : - Prolongation des échanges et mise en place des actions. - Consultation sur la définition de nouvelles actions. Obstacles prévus lors de la mise en place : - Aucun Description (grandes étapes de mise en œuvre) : - Organisation d une nouvelle réunion afin de prolonger les échanges et d aborder plus en détail la valorisation des plastiques biosourcés en fin de vie. Le COTREP s est proposé pour présenter la filière et les connaissances actuelles. - Mise en place des différentes actions identifiées. Acteurs leaders (acteurs porteurs de l action et partenaires potentiels) : - Leader potentiel (coordination) : pôles de compétitivité tels que IAR, etc. ; institutionnel tel que l ADEME, ACDV. - Partenaires potentiels : tous les acteurs de la chaîne de valeur. Intitulé de l action 2 Amélioration des procédés existants de tri (détection et séparation) des emballages plastiques Objectif(s) : s assurer que l ensemble du flux d emballages ménagers de la collecte sélective fasse l objet d une séparation efficace des différents matériaux par tri optique. Constat et enjeu(x) observé(s): - Les techniques de tri utilisées aujourd hui ne permettent pas de détecter ni de séparer efficacement tous les emballages plastiques en fonction leurs natures (type d emballage ou composition). - L extension des consignes de tri des emballages ménagers entrainera l arrivée d une quantité importante de nouveaux emballages plastiques dans les centres de tri. - Une étape de tri efficace doit être mise en place afin d éviter dans un premier temps de perturber les filières de recyclage existantes (des mélanges pouvant entraîner des baisses de qualité des matières recyclées) puis dans un second temps, lorsque les flux des plastiques biosourcés innovants atteindront des volumes suffisants, envisager des valorisations spécifiques autres qu énergétique. Des perturbations ont notamment été mises en avant pour certains plastiques biosourcés de la famille B (exemple : PLA et dérivés PLA) qui ont montré leur incompatibilité avec les résines classiques actuellement recyclées mécaniquement et notamment avec le PET. Lorsqu une bouteille en PLA est détectée, son éjection du flux PET entraine actuellement également l éjection de plusieurs bouteilles PET, or cette séparation semble optimisable. Cette problématique n est pas spécifique aux plastiques biosourcés, mais à tout plastique utilisé pour des applications emballages. Incidence (forte, moyenne, faible) : forte Délai (court, moyen, long terme) : court terme Gains attendus : - Tri (détection et séparation) efficace et automatisé via par exemple une étape de sur-tri des différents emballages plastiques. Devra permettre dans un premier temps la séparation (tri par défaut) des matériaux (dont les plastiques biosourcés de la famille B) n entrant pas dans les filières existantes de recyclage mécanique et qui ne sont pas en volumes suffisants vers un flux agrégé (refus) avec pour but la valorisation énergétique. - Création de flux spécifiques en fonction de la composition des plastiques en fin de vie, de leurs gisements et des valorisations envisagées (exemples : flux spécifiques pour un recyclage mécanique pour chacun de ceux en volume suffisant ; flux agrégé pour ceux biodégradables). - Massification des flux et amélioration du taux de valorisation, notamment recyclage (organique inclus) des plastiques. Obstacles prévus lors de la mise en place : - Coût de la mise en place du dispositif estimé à 600 millions d euros. - Délai d adaptation technique et de son déploiement sur l ensemble du parc de CDT ou délai de Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 136

137 création de centres de sur-tri. Description (grandes étapes de mise en œuvre) : - Adaptation des centres de tri actuels ou création de centres de sur-tri permettant le déploiement de technique efficaces de tri (détection par tri optique et techniques de séparation). - Amélioration de la séparation des emballages après détection. Acteurs leaders (acteurs porteurs de l action et partenaires potentiels) : - Leader potentiel : professionnels du tri et du recyclage. - Partenaires potentiels : institutionnels. Intitulé de l action 3 Validation de l aptitude au tri et au recyclage mécanique de tous les emballages plastiques biosourcés rigides innovants Objectif(s) : attester de l aptitude au tri (détection et séparation) et au recyclage mécanique, selon les techniques utilisées actuellement, des emballages rigides en plastiques biosourcés innovants. Constat et enjeu(x) observé(s): - L aptitude au tri et recyclage mécanique de certains plastiques biosourcés innovants (PEF, PHA, PBS, autres) n est pas encore démontrée aujourd hui, notamment dans le cas de mélanges avec d autres matériaux. - Leur arrivée dans le flux des déchets d emballages ménagers doit s accompagner de cette démonstration. - Besoin de pouvoir valider l adéquation entre les évolutions techniques en matière de tri et recyclage et les matériaux biosourcés innovants. Cette problématique n est pas spécifique aux plastiques biosourcés, mais à tout plastique innovant. Incidence (forte, moyenne, faible) : forte Délai (court, moyen, long terme) : lancement à court terme, puis au fil de l eau de leur arrivée sur le marché et de l adaptation des recycleurs Gains attendus : - Validation de l aptitude au tri optique et par densité (en fonction de l orientation de l emballage dans le centre de tri). - Validation de l aptitude au recyclage mécanique de tous les emballages rigides en plastiques biosourcés innovants. - Définition de familles de plastiques (incluant les plastiques biosourcés) pouvant être recyclés mécaniquement ensemble sans problème (seuils de compatibilité à déterminer) ou séparément. Obstacles prévus lors de la mise en place : - Délai d adaptation technique et de son déploiement sur l ensemble du parc de CDT. - Maintien de la qualité des flux existants en fonction de l efficacité du système de tri. Description (grandes étapes de mise en œuvre) : Organisation d essais permettant : - Validation de l aptitude à être identifié via les systèmes de tri innovants (tri optique etc.). - Validation de l aptitude au recyclage mécanique des emballages rigides en plastiques biosourcés innovants. - Définition de familles de plastiques (incluant les plastiques biosourcés) pouvant être recyclés ensemble sans problème (seuils de compatibilité à déterminer) ou séparément. Acteurs leaders (acteurs porteurs de l action et partenaires potentiels) : - Leader potentiel (coordination) : professionnels du tri et du recyclage tels que le COTREP, ELIPSO. - Partenaires potentiels : producteurs de matières premières, producteurs d emballages, centres techniques. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 137

138 Intitulé de l action 4 Compléter les données ACV des différentes valorisations envisageables en fin de vie des emballages plastiques Objectif(s) : compléter les données ACV des différentes voies de valorisation envisageables pour emballages plastiques en fin de vie, dont les plastiques biosourcés. Constat et enjeu(x) observé(s): - Le choix de la voie de valorisation en fin de vie la plus performante d un point de vue environnemental n est pas toujours évidente étant donné la multiplicité des choix, même entre 2 types de recyclage (mécanique et chimique par exemple). - Les volumes en fin de vie peuvent entraîner des impacts importants suivant la voie de valorisation choisie. - Cet enjeu n est pas spécifique aux plastiques biosourcés mais les concernent quant au choix des voies de valorisation et la mise en place d actions éventuelles. Incidence (forte, moyenne, faible) : forte Délai (court, moyen, long terme) : court terme Gains attendus : - Complément des bases de données environnementales pour les options de fin de vie des plastiques biosourcés. - Définition de curseurs (économiques, environnementaux, etc.) permettant d orienter les choix des voies de valorisation, notamment en fonction des volumes mis en jeu. Obstacles prévus lors de la mise en place : - Multiplicité des matériaux biosourcés - Multiplicité des voies de valorisations applicables. Description (grandes étapes de mise en œuvre) : - Réalisation d études visant à produire / compiler les données environnementales des différentes voies de valorisation (notamment dans le cas du recyclage : mécanique, chimique, organique) pour les matériaux biosourcés (une telle étude serait également à mener pour les emballages plastiques en général, quelle que soit l origine de la matière première). Acteurs leaders (acteurs porteurs de l action et partenaires potentiels) : - Leader potentiel : institutionnel tel que l ADEME, FNADE. - Partenaires potentiels : producteurs de matières premières, producteurs d emballages, centres techniques, spécialistes de la fin de vie. Intitulé de l action 5 Valider l aptitude des emballages souples au tri et au recyclage Objectif(s) : s assurer d un tri efficace afin de ne pas perturber les filières en place (emballages rigides) et pouvoir envisager une valorisation spécifique autre qu énergétique des emballages souples. Constat et enjeu(x) observé(s): - Les emballages souples (films, sacs, ), quelques soient les matières premières utilisées (origine fossile ou de la biomasse) sont difficiles à trier (séparer) dans les centres de tri existants qui n ont pas été conçus pour trier des films. Des expériences ont montré que le tri des films était possible avec une qualité respectant le cahier des charges des recycleurs et que le tri des films nécessite une ligne dédiée. - Les premières conclusions de l expérimentation de l élargissement des consignes de tri montrent que les films devront être triés sur chaque centre de tri et non pas de sur-tri. - Des industriels travaillent actuellement au recyclage des emballages souples PEhd et PEbd. - Les plastiques biosourcés innovants devront également pouvoir être triés dans un premier temps puis recyclés une fois leurs volumes suffisants, selon les techniques en développement sans perturber la mise en place des filières. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 138

139 Cette problématique n est pas spécifique aux plastiques biosourcés souples, mais tout emballage souple est concerné. Incidence (forte, moyenne, faible) : forte Délai (court, moyen, long terme) : dépendant d une action générale sur le tri des emballages souples A priori, moyen terme Gains attendus : - Validation de l aptitude au tri, identification (optique ) et séparation, des emballages souples en plastiques biosourcés innovants des autres emballages souples classiques (exemple : PE) et ainsi permettre tout d abord de ne pas perturber les filières qui seront créées à forts volumes puis éventuellement une valorisation spécifique autre qu énergétique. - Définition de familles de plastiques (incluant les plastiques biosourcés) pouvant être recyclés ensemble sans problème (seuils de compatibilité à déterminer) ou séparément. Obstacles prévus lors de la mise en place : - Procédés de tri non adaptés à l heure actuelle au regard de l ensemble du parc de centres de tri. - Maintien de la qualité des flux existants en fonction de l efficacité du système de tri lors de l apparition de nouveaux flux, dès que l extension des consignes de tri plastiques sera mise en place. Description (grandes étapes de mise en œuvre) : - Détermination et mise au point des techniques de tri des emballages souples. - Essais afin de valider l aptitude des plastiques biosourcés innovants souples à être triés des emballages souples classiques (exemple : PE). - S appuyer sur l expérience acquise en ce qui concerne le recyclage mécanique des emballages rigides biosourcés innovants, notamment en termes de tri optique. Acteurs leaders (acteurs porteurs de l action et partenaires potentiels) : - Leader potentiel (coordination) : professionnels du tri et du recyclage tels que le COTREP. - Partenaires potentiels : producteurs de matières premières, producteurs d emballages, centres techniques. Intitulé de l action 6 Intégration des plastiques biosourcés compostables selon la norme EN dans la filière des déchets fermentescibles Objectif(s) : développement de la filière de collecte et de valorisation organique des plastiques biosourcés compostables industriellement selon la norme EN Constat et enjeu(x) observé(s): - Le recyclage organique est aujourd hui très peu développé en France en comparaison à d autres pays (UK, Italie, etc.). - Une forte demande est exprimée par les producteurs de plastiques biosourcés compostables de voir se développer ce type de filière. - La propriété de biodégradabilité de ces plastiques n est pas mise en valeur ni exploitée en l absence d une filière de recyclage organique (collecte, tri, plate-forme de compostage industriel) sur l ensemble du territoire. Incidence (forte, moyenne, faible) : forte Délai (court, moyen, long terme) : Engagement de la réflexion à court terme Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 139

140 Gains attendus : - Valorisation spécifique des plastiques compostables. - Concernerait principalement des emballages souples, peu valorisés par recyclage mécanique aujourd hui. - Dans le cas d une collecte chez l habitant, la mise en place d une telle filière pourrait ainsi faciliter les travaux sur d autres filières comme les emballages souples, difficilement triables aujourd hui. Gains à nuancer avec les obstacles prévus dans ce cas (voir ci-dessous). Obstacles prévus lors de la mise en place : - Définir où capter ce gisement : chez l habitant? En centre de tri? - Dans le cas d une collecte chez l habitant : o concurrence avec la collecte «tous plastiques» et difficulté pour le consommateur de reconnaître un plastique biodégradable selon la norme EN13432 d un autre plastique, non o compatible avec la filière de compostage industriel. S assurer que seuls des plastiques compostables selon la norme EN soient orientés vers un compostage industriel, en maitrisant la communication (identification simple de ces plastiques par le consommateur) et un système de (sur)tri efficace après collecte. - Dans le cas d une collecte en centre de tri : concerne majoritairement des emballages souples et captation du gisement en centre de tri dépendante des avancées sur ces emballages (voir action n 4). - Mise en place et/ou adaptation (notamment au niveau de la collecte) de la filière des déchets fermentescibles. - Existe-t-il un taux maximal d incorporation de plastiques biodégradables dans cette filière? - Assurer une bonne qualité des entrants dans la filière. - A priori négatif des acteurs français du compostage industriel qui craignent la présence de particules de plastique dans le compost (système de tri en amont pas assez performant, biodégradation incomplète, etc.) et donc de ne pas répondre à la norme NF U Description (grandes étapes de mise en œuvre) : - Analyse et synthèse des bonnes pratiques auprès des pays ayant déjà mis en place le système. - Analyse des contraintes (réglementaires, etc.) associées à la mise en place de la mesure pour les concepteurs et producteurs d emballages. - Identification des emballages concernés et de la meilleure manière de capter les gisements. - Etude des impacts de l incorporation d emballages compostables dans une filière biodéchets : méthode d identification, taux d incorporation, qualité / rendements, etc. - Communication auprès des consommateurs sur les matériaux compostables et notamment les mauvais usages et/ou interprétations des termes biodégradables et compostables. Acteurs leaders (acteurs porteurs de l action et partenaires potentiels) : - Leader potentiel : institutionnel tel que l ADEME, pouvoirs publics, autres à définir. - Partenaires potentiels : ensemble des acteurs de la chaîne de valeur. VI.4.2. Secteur des transports Rappel du contexte : - Introduction de nouveaux matériaux dans les filières de valorisation en fin de vie principalement à base de fibres végétales : o Pièce thermocompressée à base de non-tissés o Pièce plastique injectée renforcée en fibres végétales o Composite à base de fibres continues et matrices biosourcées - Une réglementation encadrant la fin de vie dans le domaine des VHU. Des initiatives privées ou collectives de structuration de filières de valorisation en fin de vie en dehors des VHU (exemples de l aéronautique et du ferroviaire). - Mise en place progressive de bases de références académiques sur le comportement en fin de vie de ces matériaux. Des premières expérimentations en situation industrielles réussies. - De fortes interrogations sur ces nouvelles matières et sur leur capacité à intégrer les filières de valorisation de fin de vie existantes. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 140

141 Enjeux clés identifiés en attentes de préconisations : - Dispose-t-on de solutions industrielles de fin de vie pour ces matériaux démontrées et opérationnelles? - Comment collecter, détecter, séparer et valoriser ces nouvelles matières? - Quels impacts sur les filières de valorisation des matériaux en fin de vie existante? En matière de capacité à intégrer les filières de fin de vie existantes sans en perturber le fonctionnement? En matière de comportement des matières réutilisées dans les filières de production? - Quelle est la base de connaissance scientifique et technologique actuelle sur la valorisation en fin de vie de ces matériaux biosourcés? Quelle est la base de référence à construire? Avec quelles priorités et quel phasage? - Comment aider à mettre au point et faire connaître les nouvelles techniques et procédés de valorisation développées? Elaboration des recommandations : L atelier national de travail sur l identification et la valorisation des gisements de matériaux biosourcés en fin de vie dans le secteur des transports en France a réuni le 31 janvier dernier 15 acteurs de la filière avec PSA, Faurecia, AFT plasturgie, Polyone, Ecotechnilin, le Critt Polymère, le Limatb, les Mines de Douai, les Mines d Alès, le Pôles IAR et le Pôle Fibres. Les débats des participants et l analyse croisée des informations à l issue de cet l atelier et des données collectées lors des étapes préliminaires de l étude nous ont permis d identifier 6 propositions d actions significatives, concernant essentiellement le secteur routier étant donné que seul ce secteur et principalement les VHU, est celui dans lequel on retrouve actuellement et pour les années à venir les matériaux biosourcés retenus en fin de vie. Ces actions ont été priorisées de la manière suivante, dans une logique court / moyen / long terme : Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 141

142 Les recommandations formulées ont pour but de créer les conditions durables de valorisation en fin de vie des matériaux biosourcés par type de pièces mises sur le marché : - Pour les pièces thermocompressées à base de non-tissés thermoplastiques fibres végétales/pp, en : o Réduisant significativement les chutes de production o Regardant la possibilité de faire entrer les matières issues du broyage de ce type de pièce dans les filières de tri - Pour les pièces plastiques injectées renforcées en fibres végétales, en : o Levant les freins / idées reçues relatives à l incorporation de ces matières dans les filières de tri et de valorisation des polymères recyclés (exemple des polyoléfines) o Mettant en place les outils / recommandations à l échelle industrielle permettant la pleine intégration de ces pièces dans les filières de valorisation des polymères recyclés. Dans un premier temps pour les pièces incorporant des fibres végétales. Dans un deuxième temps pour les pièces incorporant des polymères biosourcés. L ensemble des recommandations d amélioration de la valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie hors plastiques biosourcés dans le secteur des transports, sont synthétisées dans le tableau de bord ciaprès par ordre de priorité 105. N Délai Gisements concernés Intitulé de l action Intérêt de l action Court terme Moyen terme Long terme Pièce injectée renforcée en fibres végétales Composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés Pièce thermocompressée à base de non-tissés thermoplastique fibres végétales/pp Pièce injectée renforcée en fibres végétales Pièce thermocompressée à base de non-tissés thermoplastique fibres végétales/pp Pièce injectée renforcée en fibres végétales et matrice biosourcée Promotion des travaux réalisés par Faurecia sur la capacité des pièces injectées renforcées en fibres végétales à s intégrer dans les filières de fin de vie des polyoléfines Prise en compte de la fin de vie dès la conception des pièces composites thermoplastiques et thermodurs biosourcées Mises en place de solutions de valorisation des chutes de production des pièces thermocompressées à base de non-tissés Etude des modalités d incorporation des fibres végétales dans les filières de valorisation des pièces injectées renforcées en fibres végétales Analyse de la capacité des pièces thermocompressées à rentrer dans les filières de valorisation de fin de vie pour les pièces dont la densité est proche de 1 Etude du comportement en fin de vie des polymères biosourcés NAFCORECY (Faurecia) un des 1 ers exemples de valorisation en fin de vie à l échelle industrielle Disposer de bases de références robustes pour les scénarios de fin de vie des ACV Les chutes représentent 20 à 25 % en masse des pièces produites Faciliter le développement de ces technologies prometteuses Amélioration du taux de valorisation des VHU Préparer l arrivée sur le marché de nouveaux polymères Incidence de l action Forte Forte Forte Forte Moyenne Figure 74 : Tableau de bord des recommandations d amélioration de la valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie hors plastiques biosourcés dans les transports Forte Partenaires potentiels Faurecia, PSA, AFT Plasturgie, Pôles de Compétitivité IAR, Fibres, ADEME PSA, Pellenc ST, Limatb, Mines d Alès, Mines de Douai, Pôles de compétitivité Fibres, IAR, ADEME Ecotechnilin, PSA, Faurecia, Limatb, Mines d Alès PSA, Faurecia, AFT plasturgie, Polyone, GALLOO, CRITT Polymère, Limatb, Mines de Douai, Mines d Alès PSA, Ecotechnilin, Broyeur recycleur, Limatb Faurecia, AFT Plasturgie, CRITT Polymère, Mines de Douai, Mines d Alès 105 A noter que les matériaux biosourcés ne sont actuellement que peu utilisé en dehors du secteur automobile. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 142

143 Les recommandations formulées ont 2 finalités : - La première, est d améliorer le taux de valorisation des pièces issues de matériaux biosourcés déjà mises sur le marché - La deuxième, de permettre aux pièces innovantes entrant (prochainement) sur le marché de s insérer pleinement dans les filières de valorisation en fin de vie déjà existantes afin de bénéficier autant que de possible d économie d échelle. Les gains apportés par ces recommandations sont résumées dans la matrice Type de Pièces / filière de fin de vie ci-après : Type de pièce Pièce thermocompressée à base de nontissés Pièce plastique injectée renforcée en fibres végétales Nature des matériaux Thermoplastique Démontage Valorisation des polymères issus des filières de tri/broyage Réincorporation dans d autres secteurs Enfouissement Pièce innovante entrant sur le marché Composite à fibre continue et matrice biosourcée Thermoplastique Thermodur Légende : Fin de vie actuelle : ou pièce entrant (prochainement) sur le marché : Fin de vie à l issue de la mise en œuvre du plan d action : Figure 75: Objectifs de gains apportés par les recommandations formulées, sur le devenir en fin de vie des matériaux biosourcés utilisés dans le secteur des transports Ouvertures et perspectives : - Un consensus se dégage afin de mettre en avant la nécessité de massifier les gisements existants à faible valeur afin d augmenter le taux de recyclage / valorisation des pièces déjà incorporées sur véhicules. Pour les pièces thermocompressées à base de non-tissés Coton effiloché/pp/pe qui ne sont pas directement dans le champ de l étude, en tant que pièces déjà mises sur le marché depuis de nombreuses années, cela demanderait tout particulièrement de créer une filière de démontage / valorisation des pièces de fonds de coffre. Proposition d action résumée de la manière suivante : N Délai Gisements concernés Intitulé de l action Intérêt de l action Incidence de l action Partenaires potentiels Hors champ Court terme Pièce thermocompressée à base de non-tissés thermoplastique Coton effiloché/pp/pe Structuration d une filière de valorisation des pièces de fond de coffre thermocompressées à base de non-tissés 5 10 kg de matière à récupérer par véhicule Forte Renault, Ecotechnilin, Mines d Alès Figure 76: Tableau de bord des recommandations d amélioration de la valorisation des matériaux en fin de vie complémentaire du champ de l étude Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 143

144 - Il pourrait être pertinent d engager un travail de réflexion commun à tous les matériaux biosourcés relativement à leur massification, leur traitement, à la gestion des exutoires et à la réduction des coûts de recyclage (logistique, traitement, process ). - Il pourrait faire sens qu une déclinaison opérationnelle de l ensemble de ces actions / recommandations soit débattues et mises en œuvre dans le cadre du groupe de travail "Recyclage des agrocomposites" créé en 2012 par AFT plasturgie, le Pôle Fibres et le Pôle IAR et qui associe notamment à ce jour PSA, Renault, Faurecia, Eurocopter, Alstom, Ecotechnilin, FRD... Ce groupe de travail a été installé avec l objectif de clarifier la «problématique» de la gestion de la fin de vie des matériaux biosourcés, réaliser un état des lieux des gisements actuels et à venir, dresser un plan d action opérationnel et créer les conditions de lancement des actions permettant une bonne valorisation en fin de vie de ces matériaux innovants. Une des premières actions de ce groupe de travail a été de sollicité l ADEME afin de réaliser la présente étude. Des réunions de travail depuis 6 mois sont en train de préparer les conditions de lancement des premières actions / recommandations issues des présents travaux. L ensemble des fiches actions formalisées et détaillées par ordre de priorité sont détaillées ci-après. Intitulé de l action 1 Promotion des travaux réalisés par Faurecia sur la capacité des pièces injectées renforcées en fibres végétales à s intégrer dans les filières de fin de vie des polyoléfines Objectif(s) : Faire connaître cette action de démonstration industrielle réussie qui répond à la plupart des questions habituellement posées (craintes, solutions opérationnelles ) auprès des professionnels des secteurs automobiles, des véhicules lourds et des VHU Constat et enjeu(x) observé(s) : - Un certain nombre d industriels de la filière ont de fortes interrogations sur la capacité des pièces injectées renforcées en fibres végétales à s insérer dans les filières de fin de vie :. Dispose-ton de solutions industrielles de fin de vie pour ces matériaux démontrées et opérationnelles?. Ces nouvelles matières ne polluent-elles pas les polymères recyclés lors de la phase de tri?. Quel est le comportement des fibres végétales (température, odeur) issues de la filière de tri post broyage pour une utilisation en injection?. Quel est le risque de pollution par les huiles / essence du PP recyclé du fait de la présence de fibres végétales (odeur, processabilité)? - Face à ces interrogations, Faurecia a conduit le projet NAFCORECY afin de réaliser la démonstration effective en situation industrielle de la faisabilité d incorporer des pièces PP/Chanvre (NAFILean) dans les filières de recyclage / valorisation des polyoléfines Incidence (forte, moyenne, faible) : forte Délai (court, moyen, long terme) : court terme Gains attendus : - Présentation d un projet réalisé en situation industrielle réelle - Réponses aux interrogations usuelles liées à l arrivée sur le marché de ce type de nouvelles matières Obstacles prévues lors de la mise en place : - Aucun Description (étapes clefs de mise en œuvre) : - Mise en place d une stratégie de communication / promotion des résultats dans le cadre de journées techniques professionnelles ciblées Acteurs leaders (acteurs porteurs de l action et partenaires potentiels) : - Leader potentiel : Faurecia (Equipementier de rang 1) - Partenaires potentiels : PSA, AFT Plasturgie, Pôles de Compétitivité IAR, Fibres, ADEME Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 144

145 Intitulé de l action 2 Prise en compte de la fin de vie dès la conception des pièces composites thermoplastiques et thermodurs biosourcées Objectif(s) : Disposer des outils d aides à la décision dédiés permettant un accompagnement à l écoconception dès l élaboration de pièces composites thermoplastiques et thermodurs biosourcés. Ils devront prendre en compte pour les matériaux visés une diversité de composition (fibres, polymères), d usage (type de véhicule, intérieur / extérieur ) et de scénarios de fin de vie (tri/valorisation, incinération, compostage). Les scénarios retenus devront être représentatifs des problématiques majeures à gérer à 10 ans. Constat et enjeu(x) observé(s) : - L arrivée de nouvelles matières sur le marché (fibres, polymères) pose la question de leur intégration dans les filières de production de matériaux et de leur gestion en fin de vie, tout particulièrement pour les secteurs soumis à réglementations spécifiques (exemple des VHU) - La prise en compte de ces matières dans une logique d écoconception pose la question de la base de connaissance en matière d impact environnemental, fin de vie inclus. Cette dernière partie est souvent restreinte et se heurte principalement à ce stade de développement des matériaux biosourcés au manque de données spécifiques Incidence (forte, moyen, faible) : forte Délai (court, moyen, long terme) : court terme Gains attendus : - Implémentation des impacts environnementaux des scénarios de fin de vie dans les ACV - Adaptation des procédés de tri en fonction du taux de pénétration des matériaux biosourcés dans les filières de fin de vie existantes - Meilleure connaissance du comportement des matériaux biosourcés régénérés dans les filières de production - Evaluation précise de la dégradation contrôlée des matériaux biosourcés Obstacles prévues lors de la mise en place : - Evaluation de l impact de l additivation des matériaux biosourcés (retardateurs de flamme, traitements de surface des fibres ) et des conditions de leur utilisation en service (contraintes mécaniques, environnement en contact ) sur le potentiel de tri post broyage en ligne, sur les performances des matériaux régénérés et sur la compostabilité. Description (étapes clefs de mise en œuvre) : - Définition des scénarios cibles de matériaux biosourcés en fin de vie (après usage) - Evaluation de leur potentiel de tri en ligne dans des filières de matériaux traditionnels - Evaluation du taux d incorporation maximal de matière régénérée dans les filières de production - Influence des impuretés et taux d admissibilité sur les propriétés des matériaux biosourcés postbroyés en mélange. Traitements physico-chimiques permettant l obtention de matières premières secondaires - Evaluation de l impact du vieillissement des matériaux biosourcés sur le potentiel de recyclabilité Acteurs leaders (acteurs porteurs de l action et partenaires potentiels) : - Leader potentiel : A définir - Partenaires potentiels : PSA, Pellenc ST, Limatb, Mines d Alès, Mines de Douai, Pôles de compétitivité Fibres, IAR Intitulé de l action 3 Mises en place de solutions de valorisation des chutes de production des pièces thermocompressées à base de non-tissés thermoplastiques Objectif(s) : Valoriser un gisement représentant 20 à 25 % en masse des pièces mises en oeuvre Constat et enjeu(x) observé(s) : - Les chutes de production des pièces thermocompressées à base de non-tissés thermoplastiques représentent 20 à 25 % en masse des pièces mises sur le marché - Si ces chutes sont concentrées chez les équipementiers automobiles de rang 1, le gisement est diffus dans le temps et géographiquement - L enjeu est ainsi de massifier / concentrer ces gisements afin de pouvoir envisager leur valorisation - La valorisation de ce gisement non exploité permettrait de renforcer l équilibre financier et Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 145

146 améliorerait les gains de productivité de cette filière de production Incidence (forte, moyenne, faible) : moyenne Délai (court, moyen, long terme) : court terme Gains attendus : - Valorisation de l ensemble des chutes de production - Amélioration de la balance environnementale et économique de cette filière de production - Amélioration de l incitation à utiliser des fibres végétales Obstacles prévues lors de la mise en place : - Capacité à valoriser le gisement? Sur site ou par massification du gisement? - Prix des et valorisation des matières recyclées? - Intérêt économique à le faire? Description (étapes clefs de mise en œuvre) : - Etude de faisabilité de la mise en place d une filière de collecte / tri / valorisation dédiée :. Pour les 2 scénarios potentiels à étudier : valorisation sur site ou par massification du gisement. Basée notamment sur la faisabilité des étapes suivantes : Identification des étapes de collecte/tri/valorisation, incluant l organisation logistique (mise en balle, transport ) permettant la massification des gisements pour le scénario concerné Réalisation de tests de broyage/tri, mesure des niveaux de performance atteints par les matières en sortie, identification du positionnement marché potentiel de ces produits Capacité de ces matières à intégrer les process de valorisations retenus Bilan économique et environnemental Acteurs leaders (acteurs porteurs de l action et partenaires potentiels) : - Leader potentiel : Ecotechnilin (Fabriquant de produit semi-fini) - Partenaires potentiels : PSA, Faurecia, Mines d Alès Intitulé de l action 4 Etude des modalités d incorporation des fibres végétales dans les filières de tri/valorisation des pièces injectées renforcées en fibres végétales Objectif(s) : disposer d outils opérationnels (démonstrateurs, outils d aide à la décision, solutions industrielles) relatifs à la valorisation en fin de vie des pièces injectées renforcées en fibres végétales, pour les principales fibres végétales utilisées en France (chanvre, lin ) Constat et enjeu(x) observé(s) : - Le projet NAFCORECY a démontré en situation industrielle la faisabilité d incorporer des pièces PP/Chanvre (NAFILean) dans les filières de recyclage / valorisation des polyoléfines - En complément, un certain nombre de questions mériteraient d être éclaircies, relativement :. au comportement des autres fibres végétales (lin, miscanthus ). au seuil maximal d incorporation des fibres végétales (filtration, comportement en extrusion/injection ). ponctuellement par exemple à l'impact du contact fibres / polluants de type carburant, huiles... - L enjeu est de disposer d une boîte à outil opérationnelle répondant aux principaux enjeux de la gestion de fin de vie de ce type de pièces, que les filières de fin de vie vont être amenées à gérer dans les 10 ans qui viennent Incidence (forte, moyenne, faible) : forte Délai (court, moyen, long terme) : moyen terme Gains attendus : - Guider les recycleurs sur la capacité à trier ce type de matière, sur la qualité des matières en sortie et leur capacité à intégrer les filières de valorisation sans dénaturer les qualités des polyoléfines recyclées commercialisées - Informer les transformateurs sur les performances des polyoléfines recyclées issues de ce type de matière en entrée et sur la réalité du degré de risques potentiels liés à l utilisation de ces polyoléfines recyclées - Identifier la capacité théorique maximale du marché à intégrer ce type de pièce Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 146

147 Obstacles prévues lors de la mise en place : - Pas d obstacle identifié Description (étapes clefs de mise en œuvre) : - Etude technologique du comportement de ce type de pièce broyée dans les filières de tri/valorisation des VHU, basée notamment sur l analyse des étapes suivantes :. Aptitude au broyage. Comportement lors de la phase de tri. Qualité, homogénéité des matières récupérées. Comportement lors des étapes de filtration / extrusion / injection. Caractérisation des performances obtenues. Sensibilité au taux de fibres végétales, types de fibres végétales. Prise en compte du vieillissement des pièces / matières (climatique, UV, chimique ). Préconisation de matériels / procédés / protocoles de gestion de ces matières sur l ensemble de la chaîne de valeur de tri / valorisation. Bilan économique et environnemental. Communication / valorisation des résultats Acteurs leaders (acteurs porteurs de l action et partenaires potentiels) : - Leader potentiel : A définir - Partenaires potentiels : PSA, Faurecia, AFT plasturgie, Polyone, GALLOO, CRITT Polymère, Limatb, Mines de Douai, Mines d Alès Intitulé de l action 5 Analyse de la capacité des pièces thermocompressées à rentrer dans les filières de fin de vie pour les pièces dont la densité est proche de 1 Objectif(s) : Etudier le comportement en fin de vie des pièces thermocompressées afin de pouvoir proposer des stratégies de production permettant leur incorporation dans les filières de tri/valorisation Constat et enjeu(x) observé(s) : - La fin de vie de ce type de pièces n est pas précisément connue, mais l hypothèse est faite que la quasi-totalité du gisement serait actuellement mis en décharge - Or du fait de la densité des fibres constitutives de ces non-tissés, la densité exacte des matières broyées issues de ces pièces en fin de vie pourrait être proche de 1 et laisser espérer une capacité à pouvoir être triées et récupérées - La qualité des matières qui seraient récupérées n étant pas précisément connue, elle pose la question de leur nature et de leur capacité à intégrer les filières de valorisation en fin de vie - Des consignes de production relativement simples en amont (par exemple en jouant à la marge sur la composition des non-tissés) pourraient être données afin de permettre l incorporation de ces matières dans les filières de valorisation en fin de vie. Incidence (forte, moyenne, faible) : moyenne Délai (court, moyen, long terme) : moyen terme Gains attendus : - Amélioration du taux de recyclage et de valorisation des VHU en conformité avec les Directives européennes - Incorporation des gisements de ce type de pièce dans les filières de tri/valorisation existantes - Amélioration de l impact environnemental des véhicules Obstacles prévues lors de la mise en place : - Qualité des matières obtenues à l issue de la phase de tri? - Capacité de ces matières à intégrer les filières de valorisation? - Intérêt économique à le faire? Description (étapes clefs de mise en œuvre) : - Etude technologique du comportement de ce type de pièce broyée dans les filières de tri/valorisation des VHU, basée notamment sur l analyse des étapes suivantes :. Comportement lors de la phase de tri. Qualité, homogénéité des matières récupérées. Identification des possibilités de valorisation. Capacité à intégrer ces matières dans les filières de valorisation visées (non-tissés ). Préconisation de modifications acceptables du processus de production des Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 147

148 pièces en amont. Bilan économique et environnemental Acteurs leaders (acteurs porteurs de l action et partenaires potentiels) : - Leader potentiel : A définir - Partenaires potentiels : PSA, Ecotechnilin, Broyeur recycleur, Limatb Intitulé de l action 6 Etude du comportement en fin de vie des polymères biosourcés Objectif(s) : disposer d outils opérationnels (outils d aide à la décision, démonstrateurs, solutions industrielles) relatifs à la valorisation en fin de vie des pièces injectées incorporant des polymères biosourcés, pour les principaux polymères biosourcés (PBS ) Constat et enjeu(x) observé(s) : - A moyen / long terme de nouveaux polymères biosourcés vont arriver sur le marché et donc en fin de vie (PBS ). Ces polymères sont connus pour leur dégradation dans le temps (phénomène d hydrolyse) et vont donc vraisemblablement poser problème dans le cadre de la valorisation issu du tri des VHU en fin de vie. - Par ailleurs, la multiplicité des polymères biosourcés qui devraient être mis sur le marché va complexifier les gisements de par leur nature, la capacité à les massifier, les identifier et les trier afin de permettre une valorisation en fin de vie efficace. Incidence (forte, moyenne, faible) : forte Délai (court, moyen, long terme) : long terme Gains attendus : - Favoriser l utilisation des polymères biosourcés en créant les conditions de leur tri / valorisation en fin de vie Obstacles prévues lors de la mise en place : - Taille et localisation des gisements concernés selon le type de polymères biosourcés Description (étapes clefs de mise en œuvre) : - Etude technologique du comportement de ce type de pièce broyée dans les filières de tri/valorisation des VHU, basée notamment sur l analyse des étapes suivantes :. Aptitude au broyage. Comportement lors de la phase de tri. Qualité, homogénéité des matières récupérées. Comportement lors des étapes de filtration / extrusion / injection. Caractérisation des Performances obtenues. Prise en compte des principaux polymères biosourcés : PBS. Prise en compte du vieillissement des pièces / matières (climatique, UV, chimique ). Elaboration d un outil d aide à la décision. Bilan économique et environnemental Acteurs leaders (acteurs porteurs de l action et partenaires potentiels) : - Leader potentiel : A définir - Partenaires potentiels : Faurecia, AFT Plasturgie, Broyeur recycleur, CRITT Polymère, Mines de Douai, Mines d Alès Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 148

149 A noter hors champ de l étude : Intitulé de l action Structuration d une filière de valorisation des pièces de fond de coffre thermocompressées à base de non-tissés thermoplastiques Coton effiloché/pp/pe Objectif(s) : Structurer une filière de valorisation basée sur un gisement potentiellement massifiable Constat et enjeu(x) observé(s) : - Les pièces thermocompressées à base de non-tissés en fonds de coffre, constituées quasi exclusivement de Coton effiloché/pp/pe, représenteraient un poids moyen de l ordre de 5 10 kg / véhicule - De fait elles constituent potentiellement un gisement intéressant à récupérer par opération de démontage - La fin de vie de ce type de pièces n est pas précisément connue, mais l hypothèse est faite que la quasi-totalité du gisement serait actuellement mis en décharge - La mise en place d une filière de récupération / valorisation de ces pièces permettraient d améliorer le taux de recyclage et de valorisation des VHU relativement aux Directives européennes en vigueur Incidence (forte, moyenne, faible) : forte Délai (court, moyen, long terme) : court terme Gains attendus : - Amélioration du taux de recyclage et de valorisation des VHU en conformité avec les Directives européennes - Massification d un gisement permettant de disposer d un nouveau sourcing de matière potentiellement valorisable - Amélioration de l impact environnemental des véhicules Obstacles prévues lors de la mise en place : - Capacité à structurer une filière de démontage? - Prix et valorisation des matières recyclées? - Intérêt économique à le faire? Description (étapes clefs de mise en œuvre) : - Etude de faisabilité de la mise en place d une filière de démontage / tri / valorisation dédiée, basée notamment sur la faisabilité des étapes suivantes :. Démontage des pièces ciblées. Qualité, homogénéité des matières récupérées. Identification des possibilités de valorisation. Capacité à broyer et intégrer ces matières dans les filières de valorisation visées (non-tissés ). Bilan économique et environnemental Acteurs leaders (acteurs porteurs de l action et partenaires potentiels) : - Leader potentiel : A définir - Partenaires potentiels : Renault, Faurecia (?), Ecotechnilin, Mines d Alès VI.4.3. Secteur du bâtiment Rappel du contexte : - Introduction de nouveaux matériaux dans les filières de valorisation en fin de vie à moyen / long terme du fait de développements des marchés relativement récents (début des années 2000) et de durée d usage relativement longues (10 à 100 ans), basés notamment sur les : o WPC o Matériaux isolants biosourcés o Bétons biosourcés o Revêtements de sols biosourcés - Des bases de références académiques sur le comportement en fin de vie de ces matériaux a priori quasi inexistantes en dehors des WPC pour lesquels des premières expérimentations réussies en situation industrielles sont connues. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 149

150 - Une problématique fin de vie qui semble lointaine de manière globale aujourd hui au vu des éléments recensés. - Les seuls flux actuels déjà identifiés portent sur les déchets de chantier, de construction et de rénovation énergétique impliquant l utilisation de ces matériaux biosourcés. Enjeux clés identifiés en attente de préconisations : - Quelles sont les priorités d actions? - Comment collecter, détecter, séparer et valoriser ces nouvelles matières? - Quelle est la base de connaissance scientifique et technologique actuelle sur ces matériaux biosourcés? Quelle est la base de référence à construire? Avec quelles priorités / phasage? - Comment aider à mettre au point et faire connaître les nouvelles techniques et procédés de valorisation développés (exemple des WPC)? Elaboration des recommandations : L atelier national de travail sur l identification et la valorisation des gisements de matériaux biosourcés en fin de vie dans le secteur du bâtiment en France a réuni le 31 janvier dernier 9 acteurs de la filière avec le Pôle fibre, le CODEM Picardie, Eiffage, l association C&B, le CSTB, CRITT BOIS, Lafarge, Bostik et le SRBTP. L analyse croisée des informations suite à l atelier et des premières phases de l étude nous ont permis d identifier 3 propositions d actions significatives priorisées de la manière suivante, dans une logique court / moyen / long terme : Les gisements biosourcés en fin de vie actuels issus du bâtiment n'étant pas suffisants, les recommandations apportées ci-dessous par ordre de priorité reposent sur la gestion en fin de vie des matériaux du bâtiment au sens large, dont les biosourcés. Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 150

151 N Délai 1 2 Court terme Court terme Gisements concernés Matériaux du bâtiment en fin de vie dont les biosourcés Matériaux du bâtiment en fin de vie dont les biosourcés Recommandations Etude de la valorisation des matériaux en fin de vie du bâtiment, dont les biosourcés Collecte et massification des flux de matériaux en fin de vie du bâtiment, dont les biosourcés Intérêt de l action Amélioration de la valorisation des matériaux en fin de vie dans le bâtiment Optimisation de la gestion de fin de vie des matériaux en fin de vie du bâtiment, dont les biosourcés Incidence de l action Forte Forte Acteurs Les centres techniques, scientifiques et industriels, les industriels du recyclage et les fabricants de produits de construction Les institutionnels, les fabricants, les récupérateurs, Les centres techniques, scientifiques et industriels 3 Moyen et long terme Matériaux du bâtiment en fin de vie dont les biosourcés Amélioration du diagnostic des bâtiments avant déconstruction Optimisation de la déconstruction, du tri et de la valorisation des matériaux en fin de vie du bâtiment Forte Les centres techniques, scientifiques et industriels Figure 77 : Tableau de bord des recommandations d amélioration de la valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie hors plastiques biosourcés dans le bâtiment Ouvertures et perspectives : - Comme point de départ, il serait intéressant de s appuyer sur le plan d actions «matériaux de construction biosourcés» 106, orchestré par la Direction de l'habitat, de l'urbanisme et des paysages (DHUP), qui a pour vocation de mieux appréhender les freins au développement des matériaux biosourcés, et de produire un plan de développement de ces filières économiques émergentes. Les enjeux et réponses mises en évidence par le groupe de travail composé d industriels du bâtiment et de la filière des matériaux de construction biosourcés sont présentés dans le rapport, publié en novembre 2013, intitulé Les filières des matériaux de construction biosourcés : plan d actions, avancées & perspectives» et rédigé conjointement par l association "Constructions & Bioressources" et la DHUP, sous l égide du Ministère de l Egalité des Territoires et du Logement et du Ministère de l Ecologie, du Développement durable et de l Energie. Ces travaux ne traitant pas de la fin de vie des matériaux biosourcés, l étude que nous réalisons est tout à fait complémentaire. Par ailleurs, il serait intéressant de faire évoluer les normes de manière à permettre et rationaliser l intégration des matériaux biosourcés dans le secteur du bâtiment. Cette réflexion est en lien avec le groupe de travail mis en place dans le cadre du Plan d action Filière Biosourcée par la DHUP : o A titre d exemple, l un des axes de travail a notamment consisté à identifier les freins normatifs et réglementaires à l utilisation de matériaux biosourcés dans les projets de construction. Ces travaux ont notamment réuni lors de trois réunions de travail, des représentants de Construction & Bioressources, le Réseau Français de la Construction en Paille, le CETE de Lyon, l IFSTTAR, le CODEM Picardie, Construire en chanvre, l ECIMA, la DHUP et le FCBA. Un rapprochement avec ces structures serait donc pertinent. - Un autre point de vigilance est à apporter dans l identification des polluants au sein des matériaux et pouvant contracter des risques potentiels lors de la déconstruction. Par exemple : il serait pertinent d être vigilant à la quantité de formol présent dans les matériaux biosourcés. Vous trouverez ci-dessous l ensemble des fiches actions formalisées et détaillées par ordre de priorité pour la filière. 106 Source : Ministère de l'ecologie, du Développement durable et de l'energie, Produits de construction et matériaux bio-sourcés Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 151

152 Intitulé de l action 1 Etude de la valorisation des matériaux en fin de vie du bâtiment, dont les biosourcés Objectif(s) : - Favoriser le recyclage des matériaux du bâtiment. - Identifier les scénarios possibles de valorisation des matériaux (dont les biosourcés) en fin de vie et les valider par la réalisation de tests en laboratoire (par exemple : valorisation énergétique des matériaux biosourcés en fin de vie) - Décrire des procédures de valorisation pour les différents matériaux en fin de vie - Constituer une base de données autour de couples «matériau en fin de vie» / «mode(s) de valorisation» Constat et enjeu(x) observé(s): Les scénarios de valorisation des matériaux en fin de vie dans le secteur du bâtiment nécessiteraient d être renforcés. Il serait donc pertinent d'identifier les pistes de valorisation des matériaux et de les valider techniquement, économiquement et environnementalement. Incidence (forte, moyenne, faible) : forte Délai (court, moyen, long terme) : court terme Gains attendus : - Optimisation et amélioration du taux de valorisation des matériaux en fin de vie du bâtiment, dont ceux biosourcés. Obstacles prévus lors de la mise en place : - Etat de dégradation des matériaux en fin de vie/d usage du bâtiment, dont ceux biosourcés (conservation des propriétés techniques et valorisation(s) envisageable(s) en fonction de leur état) Description (grandes étapes de mise en œuvre) : Globalement, 4 phases ont été identifiées 1) Etat de l art des scénarios existants et des procédures de valorisation existantes, principaux gisements de matériaux cibles pour la valorisation 2) Etudes de scénarios prospectifs pour ces matériaux cibles, avec mise en place de procédures de valorisation et d essais en laboratoire 3) Etude de pertinence socio-économique et environnementale 4) Construction et constitution d une base de données de solutions pertinentes, d un point de vue technique, socio-économique et environnemental. Acteurs leaders (acteurs porteurs de l action et partenaires potentiels) : - Les centres techniques, scientifiques et industriels, tels que le FCBA, le CSTB ou encore le CERIB - Les industriels du recyclage et les fabricants de produits de construction Intitulé de l action 2 Collecte et massification des flux de matériaux en fin de vie du bâtiment, dont ceux biosourcés Objectif(s) : - Optimiser la filière de gestion de fin de vie des matériaux issus du bâtiment, dont ceux biosourcés. Constat et enjeu(x) observé(s): Il n existe actuellement pas suffisamment d informations sur l impact de la gestion de la fin de vie des matériaux. Concernant la collecte, la mise en place de plateformes de collecte au niveau local et de regroupement des volumes de déchets apporterait un plus grand maillage du territoire pour capter et optimiser la gestion des flux (concentration des gisements, réduction des transports). Concernant la valorisation et notamment le recyclage, seules les grandes zones d activités pour le bâtiment légitime la mise en place de sites d installations de recyclage au niveau local. Incidence (fort, moyen, faible) : forte Délai (court, moyen, long terme) : court terme Gains attendus : Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 152

153 - Mise en évidence : o des emplois créés par la gestion de la fin de vie des matériaux du bâtiment o de l impact de cette filière au niveau local pour la collecte et pour la valorisation (grandes agglomérations) - Réalisation de nouveaux processus pour une plus grande optimisation de la gestion des flux de matériaux en fin de vie du bâtiment, dont ceux biosourcés. - Renforcement d une économie circulaire à plus faible impact environnemental au niveau des grandes zones urbaines à forte démographie. Obstacles prévus lors de la mise en place : - Obstacle lié à la complexité des points clefs à prendre en compte dans l analyse de la filière de gestion de fin de vie Description (grandes étapes de mise en œuvre) : - Analyse de la filière actuelle en mettant en évidence les équipements/infrastructures à disposition. - Evaluation de la pertinence technique, économique et environnementale de cette filière. Acteurs leaders (acteurs porteurs de l action et partenaires potentiels) : - Les institutionnels - Les fabricants - Les récupérateurs - Les centres techniques, scientifiques et industriels, tels que le CSTB et le FCBA Intitulé de l action 3 Amélioration du diagnostic des bâtiments avant déconstruction Objectif(s) : - Mettre en place un outil permettant de connaître avec exactitude quels matériaux sont présents dans un bâtiment à déconstruire partiellement (dans le cas d une rénovation) ou totalement. - Renforcer les connaissances sur les matériaux en fin de vie du bâtiment, dont ceux biosourcés (état de dégradation à la fin de leur durée d usage), afin d optimiser le diagnostic des bâtiments avant déconstruction. Constat et enjeu(x) observé(s): Il y a actuellement des difficultés à déterminer l historique des bâtiments et à garantir la traçabilité des matériaux. En effet, lors de la construction d un bâtiment, il existe un DOE (Dossier d Ouvrage Exécuté) rempli par l architecte et rassemblant l ensemble des documents relatifs au bâtiment, mais aucun document n existe en cas de rénovation. Incidence (fort, moyen, faible) : forte Délai (court, moyen, long terme) : moyen et long terme Gains attendus : - Amélioration de l évaluation des bâtiments avant déconstruction, permettant : d anticiper d éventuels problèmes sanitaires à la déconstruction (ex. de l amiante), une optimisation du tri et de pouvoir envisager des valorisations de ces matériaux en fin de vie. - Consolidation des bases de connaissances des matériaux en fin de vie du bâtiment, dont ceux biosourcés. Obstacles prévus lors de la mise en place : - Possible alourdissement des démarches lors de la rénovation des bâtiments afin de renseigner les nouveaux matériaux utilisés. - traçabilité difficile si un particulier assure ses propres travaux de rénovation. Description (grandes étapes de mise en œuvre) : - Mise à jour des connaissances autour des matériaux en fin de vie du bâtiment, dont ceux biosourcés. - Développement et exploitation d un outil d évaluation pour réaliser des diagnostics. Acteurs leaders (acteurs porteurs de l action et partenaires potentiels) : - Les centres techniques, scientifiques et industriels, tels que le FCBA, le CSTB, le et le CEEBIOS ou encore le CERIB Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 153

154 VII. ANNEXES VII.1. Recensement des gisements existants en matériaux biosourcés On retient 3 marchés d application principaux : Les emballages Le transport Le bâtiment Bien qu encore peu intégré, les plastiques biosourcés dans les produits électroniques peuvent également se présenter comme un gisement grâce à la filière de Responsabilité Etendue du Producteur (REP). D autres marchés secondaires existent tels que les sports et loisirs mais les tonnages/quantités sont encore assez faibles et ne seront pas/peu considérées dans cette étude. VII.1.1. Etat des lieux du gisement de matériaux biosourcés dans les secteurs des emballages Les perspectives d évolution de la production de plastiques biosourcés sont regroupées dans le tableau ci-après : Matières premières plastiques biosourcés et/ou biodégradables Capacités de production en 2011 Nombre de producteurs actuels (dont productions à échelle pilote et laboratoire) % d intégration / aux homologues pétrosourcés (2011, Plastic Europe) Capacités de production prévues en 2020 Famille A PET biosourcé ,1 % 5000 PE biosourcé ,3 % 550 PC biosourcé 0,3 1 0 % 20 PVC biosourcé % 125 PP biosourcé % 50 Total famille A 820,3 12 / Famille B Bases amidon / 751 PLA / 817 PUR biosourcé ,9 % 151 PBAT (potentiellement 76 3 / 84 biosourcé) PHA / 410 PA biosourcé ,8 % 111 PBS / 388 PPC 3 6 / 3 Total famille B / TOTAL 1 722,3 120 / Figure 78 : Capacité de production mondiale par type de matière et perspective Commentaire : Calcul des pourcentages d intégration : sont considérées les capacités de production par plastiques biosourcés ramenées aux volumes de production des identiques pétrosourcés. Exemple PET : o Le PET représente 6,5% d un marché de 235 millions de tonnes, soit 15,28 millions de tonnes. o Comparées à ce chiffre, les tonnes de PET biosourcé représentent donc 4,1 % du marché du PET. 107 Source : Nova Institut 2013 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 154

155 Au niveau européen, la répartition de la production de plastiques biosourcés est légèrement différente. En effet, la production de matériaux à base d amidon y est historiquement forte avec la présence d acteurs tels que Novamont, Biotec ou Roquette comparativement aux autres continents. A l inverse, la production de PLA, PHA et surtout de PET biosourcé et PE biosourcé à échelle industrielle est quasiment inexistante. Plastiques biosourcés Capacités de production en 2011 en Europe (tonnes/année) Capacités de production en 2013 en Europe (tonnes/ann ée) Nombre d entrepris es productric es en 2013 en Europe Capacité de production en 2020 en Europe (tonnes/ann ée) PET biosourcé Famille A Polyoléfines bio N.A sourcées : PE, PP, PVC Total famille A Bases amidon PUR biosourcé Famille B PA biosourcé PLA PHA PBS 0 < Total famille B Total Figure 79 : Plastiques biosourcés, entreprises productrices et capacités de productions européennes 108 La répartition géographique de la production de plastiques biosourcés et/ou biodégradables (cf. figure 30) est encore relativement équilibrée à l heure actuelle. La production de plastiques biosourcés devrait néanmoins être très largement dominée par deux secteurs (Amérique du Sud et Asie) dans les années à venir avec les augmentations de capacités de production prévues au niveau du PET biosourcé, PLA et PE biosourcé. Le facteur économique est le plus important dans le choix d implantation des futures unités de production avec comme principaux paramètres : L accès aux ressources nécessaires pour la production des monomères (canne à sucre, tapioca ), souvent à faible coût ; Coût de la main d œuvre ; Incitations gouvernementales : implantation de la future unité de production de PLA de Natureworks en Thaïlande. 108 Source : Bio-based polymers producer database et Report market study on bio based polymers in the world Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 155

156 18,50% 13,70% 0,40% 34,60% 3,50% 0,20% Asie 4,90% Amérique du Sud Europe 32,80% Tonnage total 2011: tonnes 45,10% Tonnage total 2016: tonnes 46,30% Amérique du Nord Australie Figure 80 : Répartition géographique de la production des plastiques biosourcés et/ou biodégradables en 2011 et perspective pour La majeure partie des plastiques biosourcés sont aujourd hui à destination des applications emballages, notamment ménagers. Déjà largement utilisés, les PE biosourcé, PET biosourcé, PLA ou matériaux à base d amidon ont intégré les principaux segments de ce marché : Corps creux : bouteilles pour liquides alimentaires (PET biosourcé), flacons cosmétiques (PE biosourcé). Emballages rigides : barquettes, gobelets (principalement PLA) et autres produits à usage unique. Emballages souples : films, sacherie (PE biosourcé et bases amidon). Malgré les performances environnementales de la plupart de ces matériaux, le principal intérêt à leur utilisation reste aujourd hui en termes de communication et de marketing. Figure 81: Capacité globale de production de plastiques biosourcés par applications à l horizon Source : European Bioplastic Association 2012 Identification des gisements et valorisation des matériaux biosourcés en fin de vie en France 156

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