La LIBS : une aide pour le recyclage des plastiques issus des DEEE

Transcription

1 La LIBS : une aide pour le recyclage des plastiques issus des DEEE 1

2 La LIBS 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 2

3 La LIBS 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) 3

4 CRITT Matériaux Alsace -Connaissances dans les plastiques (formulation, recyclage) -Technique LIBS (2006) -Transfert de technologie Déchets d Equipement Electrique et Electronique: ->flux de déchets préoccupant (croissance, polluants). ->Pression législative de la commission européenne sur les DEEE. Pour recycler il faut trier 2010 : PlastiLIBS avec l ADEME 4

5 Le projet PlastiLIBS PlastiLIBS Etude de faisabilité de tri des plastiques DEEE et détection RoHS avec la technologie LIBS. Objectif : démontrer qu'il est possible, en laboratoire et avec un appareil LIBS, de respecter la législation européenne RoHS et d effectuer la séparation des plastiques issus des DEEE. PlastiLIBS 5

6 Le projet PlastiLIBS -Identification des plastiques réalisée (chimiométrie) -Détection RoHS presque dans les limites. MobiLIBS Mais problèmes de reproductibilité. Matériel polyvalent mais non dédié. En laboratoire (environnement protégé). PlastiLIBS 6

7 CRITT Matériaux Alsace IVEA Solution (Orsay) -Connaissances dans les plastiques (formulation, recyclage) Intégrateur de machine LIBS : -> solutions dédiées à une application -Technique LIBS (2006) -Transfert de technologie - PlastiLIBS 7

8 Le projet LIFE+ (LIFE11 FR-ENV-762) Du 4 juin décembre

9 Le projet 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 -de maintenance -de conditions d utilisation (T, poussière, humidité, ) -de performances 9

10 Le projet 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 10

11 Le projet 11

12 Base de données Le projet Contact/visite avec sites de tri Test matériel démonstrateur Logiciel démonstrateur Démonstrateur laboratoire V1 Test en laboratoire Amélioration démonstrateur V2 Test Atelier WEEELIBS Amélioration démonstrateur V3 Evaluation démonstrateur Test démonstrateur sur site 12

13 Base de données Le projet Contact/visite avec sites de tri Test matériel démonstrateur Logiciel démonstrateur Démonstrateur laboratoire V1 Test en laboratoire Amélioration démonstrateur V2 Test Atelier WEEELIBS Amélioration démonstrateur V3 Evaluation démonstrateur Test démonstrateur sur site 13

14 Base de données Le projet Contact/visite avec sites de tri Test matériel démonstrateur Logiciel démonstrateur Démonstrateur laboratoire V1 Test en laboratoire Amélioration démonstrateur V2 Test Atelier WEEELIBS Amélioration démonstrateur V3 Evaluation démonstrateur Test démonstrateur sur site 14

15 Base de données Le projet Contact/visite avec sites de tri Test matériel démonstrateur 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 15

16 Base de données Le projet Contact/visite avec sites de tri Test matériel démonstrateur Logiciel démonstrateur Démonstrateur laboratoire V1 Test en laboratoire Amélioration démonstrateur V2 Test Atelier WEEELIBS Amélioration démonstrateur V3-924 échantillons collectés - Equivalent de 50 tonnes de plastiques triés soit 300 t de DEEE - 4 s d analyse Test démonstrateur sur site 16

17 Base de données Le projet Contact/visite avec sites de tri Test matériel démonstrateur 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 8 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 17

18 Base de données Le projet Contact/visite avec sites de tri Test matériel démonstrateur 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 18

19 La suite : Imagerie de plasma (thèse Erwan Negre) 19

20 Partenaire Merci à nos partenaires : Financeurs Sites de traitement DEEE : Autres : Envie 2E Lorraine Juratri Envie 2E Alsace TD3E Concept Suez-Environnement Ecologic 20

21 Retour d expériences - Base de données : IRTF, 208 FX, - Démonstrateur facile d utilisation, durci. - Logiciel et interface utilisateur simple - Retour d expérience profitable et valorisable - Vérification des données officielle sur les flux DEEE : ABS,PS, PC et PP principaux plastiques 21

22 Retour d expériences Pour les sites de traitement DEEE : -Flux des fractions plastiques : *homogènes (potentiel de valorisation élevé) *conforme à la législation *flux connus et suivis -Marché tendu et complexe, en pleine normalisation (Weeelabex) Pour IVEA et le CRITT : -Transfert de technologie -Expertise pour réaliser un démonstrateur (puis série pour la vente) -Expertise en LIBS en organique -Dédier matériel à une application dans un environnement précis 22

23 Retour d expériences Paradoxe : propriété (anti-feu, personnalisation) versus recyclage => choix politique à faire Pour le législateur : -Législation réaliste / paradoxale ex: Brome (canapé -> anti-feu mais empêche recyclage pourtant «obligatoire»), limite complexe à atteindre dans un temps réaliste -attention législation pas toujours claire Pratique utilisateur et Designer: -Eco-conception et ACV -personnalisation (ordinateur Sony, voiture DS3, ) -pièce plastique multicouches/multi-plastique 23

24 Merci pour votre attention 24