Le monde produit et consomme d'énormes quantités de papier pour une grande variété d'utilisations. Cependant, bien que l'industrie papetière ait fait des progrès significatifs pour augmenter la durabilité de sa production en augmentant la teneur en matières recyclées de ses produits, il y a encore beaucoup de place pour améliorer. En fait, une plus petite portion de papier produite que prévu est récupérée pour le recyclage, malgré la collecte séparée des déchets étant répandue. Par exemple, en Allemagne, jusqu'à 20% du papier produit n'est pas réintroduit dans le flux de recyclage - et une partie de ce papier est jetée dans les flux de déchets mixtes.

"Les réglementations imposant une teneur minimale en matière recyclée dans les nouveaux produits en papier nécessiteront une augmentation significative du papier récupéré pour le recyclage. Même si nous recyclions tout le papier collecté séparément avec le processus existant, il n'y en aurait pas assez pour atteindre ces objectifs", explique Annika Ludes, ingénieure produit chez STADLER. Une initiative de recherche primée, le projet EnEWA, cherche une solution pour combler le fossé en exploitant le potentiel inexploité d'obtenir du papier recyclable à partir des flux d'emballages légers, des déchets résiduels et des déchets commerciaux. Bien que l'analyse du projet soit basée sur le papier provenant de flux de déchets mixtes tels qu'ils sont collectés en Allemagne, la solution qu'il développe sera applicable, moyennant quelques adaptations, à la situation locale dans d'autres pays. Le projet a débuté en décembre 2021 et devrait être achevé en novembre 2024.

"Participer au projet EnEWA est important pour nous chez STADLER. Des projets de recherche comme celui-ci nous aident dans notre recherche de moyens de soutenir l'industrie du recyclage alors que nous évoluons vers une économie circulaire", ajoute Annika Ludes. "Nous voulons provoquer le changement, construire ces installations pour élargir les sources de fibres secondaires pour l'industrie du papier. Nous voulons également travailler avec les producteurs d'emballages pour concevoir des emballages plus adaptés au recyclage."

Projet EnEWA : récupération de papier à partir de flux de déchets mixtes

Les membres du projet EnEWA - l'Université de Siegen, l'Université RWTH d'Aix-la-Chapelle, le groupe LEIPA, PROPAKMA, TOMRA et STADLER - développent une solution pour récupérer et recycler le papier à partir des flux d'emballages légers, des déchets résiduels et des déchets commerciaux. Ils ont des objectifs clairs : augmenter les taux de recyclage dans la production de papier et réduire les besoins en énergie primaire et les émissions de CO2. L'objectif est d'atteindre un taux global de récupération du papier de 90 % - comprenant à la fois la collecte séparée du papier et les systèmes de collecte spéciale, qui ont actuellement un taux de retour de 78 %, ainsi que les flux de déchets résiduels, commerciaux et d'emballages légers à partir desquels seule une petite partie de papier est actuellement récupérée.

Le projet examine également ce qui peut être fait pour créer les conditions permettant de maximiser la quantité de papier retournée dans la boucle de recyclage. Cela inclut des discussions avec les autorités réglementaires allemandes et de l'UE pour recommander la mise à jour des directives de gestion des déchets afin d'améliorer les flux de déchets alimentant le processus de tri ; des campagnes de communication visant à sensibiliser les consommateurs à la séparation correcte de leurs déchets ménagers ; et une collaboration avec les producteurs pour la conception d'emballages plus adaptés au recyclage.

La tâche de STADLER dans le projet est de fournir, en collaboration avec TOMRA Recycling, des solutions techniques pour extraire le papier des flux mixtes et le trier en différentes qualités de papier pour le recyclage. Alena Spies, M.Sc., chercheuse au sein de la chaire des cycles de matériaux anthropogènes de l'Université RWTH d'Aix-la-Chapelle, commente : "STADLER apporte son importante expérience en technologie de traitement des déchets et en ingénierie des installations, ce qui est d'une grande importance pour la considération holistique des cycles de matériaux et le développement de processus de recyclage à grande échelle vers une économie circulaire. Pour nous, sa contribution la plus importante a été la planification et la mise en œuvre conjointes d'essais de tri à grande échelle dans son centre de test et d'innovation."

Essais à grande échelle au centre de test STADLER : les premiers résultats sont prometteurs

En mars, STADLER a achevé d'importants essais à grande échelle dans son centre de test en Slovénie afin d'identifier et de résoudre les problèmes liés au tri du papier à partir des flux d'emballages légers, des déchets résiduels et des déchets commerciaux. Le processus de tri commence par le flux entrant passant par le séparateur balistique ST2000 de STADLER, suivi du tri optique avec l'AUTOSORTÒ de TOMRA Recycling.

Le processus a été testé sur des échantillons de collecte de déchets provenant de différentes régions d'Allemagne, et dans différentes conditions susceptibles d'affecter le processus de tri, comme des matériaux humides ou sales. "C'est important car les processus de collecte des déchets varient d'un pays à l'autre, mais aussi au niveau régional, voire saisonnier. De plus, les déchets de ces flux sont souvent sales et peuvent être humides. Cela signifie que la solution doit avoir la flexibilité pour gérer cette variabilité", explique Annika Ludes.

Les tests ont généré d'énormes quantités de données, et l'analyse en est encore à ses débuts. L'équipe de l'Université RWTH d'Aix-la-Chapelle examine les résultats de l'analyse manuelle et basée sur des capteurs des flux de déchets pour mieux comprendre le fonctionnement du séparateur balistique avec ces matériaux. Elle analyse la séparation de trois principaux flux : du papier pur, la séparation du papier hors du flux de déchets plastiques, et la séparation des plastiques hors du papier.

En ce qui concerne le processus de tri, l'analyse jusqu'à présent a révélé que chaque fraction de papier provenant des différents flux de déchets a ses propres caractéristiques et que, en raison de sa modularité et de la gamme de réglages possibles, le STT2000 de STADLER peut être utilisé efficacement pour trier le papier non séparé collecté.

Les échantillonnages réalisés plus tôt dans le projet pour analyser la composition des matériaux et la teneur en papier des différents flux de déchets ont révélé qu'environ 50% du papier du flux d'emballages légers aurait pu être éliminé lors de la collecte séparée du papier. Cette constatation a mis en évidence la nécessité de revoir les processus de collecte des déchets afin d'assurer une séparation plus efficace des flux et, par conséquent, des taux de récupération de papier plus élevés.

Le projet examine également au-delà du processus de tri, comme l'explique Alena Spies : "Différentes options de dissolution et de préparation de stock, ainsi qu'une procédure de désinfection de la contamination biologique et la séparation des substances dangereuses, ont été étudiées. Un accent supplémentaire est mis sur la récupération des rejets générés lors des processus de recyclage du papier. L'année dernière, un processus de recyclage complet a été mené de la séparation du papier et du carton des déchets d'emballages légers jusqu'à la production de nouveaux cartons, incluant plusieurs étapes de tri et de traitement. De plus, le projet est continuellement accompagné d'une évaluation écologique et économique et de la transmission des connaissances des résultats à l'industrie du papier. Avec ce projet, nous espérons établir le processus de recyclage développé dans l'industrie du papier afin d'atteindre un recyclage des matériaux du papier et du carton provenant des déchets d'emballages légers, des déchets résiduels et commerciaux."

Les avantages environnementaux incluent des économies potentielles de 270 000 tonnes de CO2

L'industrie papetière a déjà amélioré son empreinte carbone grâce à l'optimisation de ses installations et à la réduction des besoins en énergie dans la revalorisation du papier recyclé. En redirigeant le papier des flux de déchets résiduels, commerciaux et d'emballages légers vers la boucle de recyclage, le processus développé par le projet EnEWA a un potentiel, selon les calculs initiaux, pour économiser environ 270 000 tonnes de CO2 par an.