La technologie LIBS : une avancée au service de la valorisation des plastiques issus des DEEE
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- Ghislain Robichaud
- il y a 8 ans
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1 La technologie LIBS : une avancée au service de la valorisation des plastiques issus des DEEE LIFE+ (LIFE11 FR-ENV-762) Du 4 juin décembre
2 2 partenaires : IVEA Solution (Orsay) CRITT Matériaux Alsace (Schiltigheim) Intégrateur de machine LIBS : -> solutions dédiées à une application -connaissances dans les plastiques (formulation, recyclage) -connaissances en LIBS organique (projet PLASTILIBS, ) -transfert de technologie 2
3 Vers la valorisation (autre qu énergétique) des plastiques issus des DEEE via l'optimisation de leur séparation grâce à la technologie LIBS. Objectif : démontrer qu'il est possible de doter les entreprises (et en particulier les PME) effectuant le traitement des DEEE d'un appareil LIBS permettant de respecter la législation européenne RoHS et d effectuer la séparation manuelle des plastiques issus des DEEE. Contraintes : -de temps d analyse rapide (>5s) -de coût machine ( < LIBS < euros) -de maintenance -de conditions d utilisation (T, ) -de performances 3
4 Fabriquer un démonstrateur pour la séparations des plastiques des DEEE durant leur démantèlement manuel : -identification des différents plastiques (10 plastiques) Démonstrateur (technologie LIBS ) -quantification des métaux lourds (RoHS) -détection charges : Si, Ti, Sb, Ca, Ba, Mg, non plastique 4
5 LIBS : Laser Induced Breakdown Spectroscopy Un principe simple avec de multiples avantages mais une physique complexe. Illumination du matériau par un laser Eclairement supérieur au seuil d ablation (~GW/cm²) Formation d un plasma Analyse spectrale de la lumière plasma Composition chimique du matériau Y compris les éléments légers 5
6 LIBS : Laser Induced Breakdown Spectroscopy Avantages : - Reconnaissance des polymères noirs - Mesure sans contact et à distance - Détection d additifs minéraux - Pas de préparation d échantillon - Possibilité de «nettoyer» l échantillons - Mesure rapide - Analyse en temps réel Inconvénients : - Permet de détecter la présence de brome, mais pas de différencier les différentes molécules de Retardant de Flamme Bromé (RFB) 6
7 Les étapes du projet 7
8 Envie 2E Lorraine Juratri Envie 2E Alsace TD3E Concept 8
9 - Nature du flux DEEE - Apprentissage et test démonstrateur 9
10 10
11 coût performances Conditions utilisations 11
12 Logiciel démonstrateur - Réseau de neurones artificiels (ANN) - Seuillage 12
13 Logiciel démonstrateur Démonstrateur laboratoire V1 13
14 Logiciel démonstrateur Démonstrateur laboratoire Test en laboratoire 14
15 Logiciel démonstrateur Démonstrateur laboratoire V1 Durci et mobile Test en laboratoire Amélioration démonstrateur V2 15
16 Logiciel démonstrateur Démonstrateur laboratoire V1 Test en laboratoire Amélioration démonstrateur V2 Test Atelier WEEELIBS - Apprentissage ANN - Test reconnaissance plastique - Test détection RoHS 16
17 Logiciel démonstrateur Démonstrateur laboratoire V1 Durcissement tête optique et tête analyse Test en laboratoire Amélioration démonstrateur V2 Test Atelier WEEELIBS Amélioration démonstrateur V3 17
18 Logiciel démonstrateur Démonstrateur laboratoire V1 Test en laboratoire Amélioration démonstrateur V2 Test Atelier WEEELIBS Amélioration démonstrateur V3-4 semaines de test - 4 sites de traitement DEEE - Pièces réelles : sales - Conditions réelles : 5 C, 95% d humidité, poussières Test démonstrateur sur site 18
19 Logiciel démonstrateur Démonstrateur laboratoire V1 Test en laboratoire Amélioration démonstrateur V2-924 échantillons collectés - Equivalent de 50 tonnes de plastiques triés soit 300 t de DEEE - 4 s d analyse Test Atelier WEEELIBS Amélioration démonstrateur V3 Test démonstrateur sur site 19
20 Logiciel démonstrateur Démonstrateur laboratoire V1 Test en laboratoire Amélioration démonstrateur V2 Test Atelier WEEELIBS Amélioration démonstrateur V3 100 % identification PVC 100 % identification PC 100 % identification PP hors couleur «exotique» 85 % d identification parmi 10 familles de plastiques (ABS et PS regroupés, PP et PE regroupés) Ce pourcentage peut être amélioré en ciblant le flux d un site particulier : à la demande. Test démonstrateur sur site Evaluation démonstrateur 20
21 Logiciel démonstrateur Démonstrateur laboratoire V1 Test en laboratoire Amélioration démonstrateur V2 Test Atelier WEEELIBS Amélioration démonstrateur V3 Base de donnée : ABS : 308 PE : 43 PS : 331 POM : 38 PC : 175 PA : 27 PP : 123 PVC : 26 PET : 16 PBT : 2 Test démonstrateur sur site Evaluation démonstrateur 21
22 RoHS : Logiciel démonstrateur Démonstrateur laboratoire V1 Test en laboratoire Amélioration démonstrateur V2 Test Atelier WEEELIBS Amélioration démonstrateur V3 Br : 1,5 % détection > 95% Cr : 0,1% Pb : 1% Cd et Hg pas détectés dans les DEEE durant les tests en laboratoire Evaluation démonstrateur Test démonstrateur sur site 22
23 Logiciel démonstrateur Démonstrateur laboratoire V1 - Base de données : IRTF, 208 FX, - Démonstrateur facile d utilisation, durci. - Logiciel et interface utilisateur simple - Retour d expérience profitable et valorisable Test en laboratoire Amélioration démonstrateur V2 Test Atelier WEEELIBS Amélioration démonstrateur V3 - Vérification des données officielle sur les flux DEEE : ABS,PS, PC et PP principaux plastiques Evaluation démonstrateur Test démonstrateur sur site 23
24 Retombées du projet. Pour les sites de traitement DEEE : -flux des fractions plastiques : *homogènes (potentiel de valorisation élevé), *conforme à la législation *flux connus et suivis -création d emplois non qualifiés Pour le IVEA et le CRITT : -transfert de technologie -expertise pour réaliser un démonstrateur (puis série pour la vente) -expertise en LIBS en organique Pour la Commission Européenne : -développement d appareils destinés à être mis sur le marché permettant l application des directives -réduction de la pollution -création d emploi 24
25 Partenaire du projet Merci à nos partenaire : Financeurs Sites de traitement DEEE : Autres : Envie 2E Lorraine Juratri Envie 2E Alsace TD3E Concept Suez-Environnement Ecologic 25
26 Merci pour votre attention 26
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