PACkaging, Recycling, Recyclability, Re-use of papers and cardboards

Bien que le recyclage des papiers-cartons (PC) ait beaucoup progressé ces dernières décennies, certains restent encore peu ou pas recyclables. De plus, même lorsqu’ils sont recyclables, seuls 93% de la matière le sont. Les 7% restants, sous forme d’agglomérats solides et de suspensions liquides, ne sont pas valorisés, ce qui engendre des coûts et des enjeux environnementaux considérables.

Le projet PAC3R vise à améliorer le recyclage des emballages cellulosiques (1) en renforçant les propriétés des fibres recyclées, (2) en valorisant les rejets solides et liquides issus du procédé de recyclage, tout (3) en évaluant l’impact environnemental et sociétal des procédés et produits développés. Pour cela le projet propose tout d’abord de densifier les interactions fibre-fibre via un traitement chimique, réduisant ainsi l’ajout de renforts mécaniques dans la formulation des PC recyclés. En parallèle, la cellulose contenue dans les rejets fibreux est extraite puis valorisée en microfibrilles de cellulose, en résine ou en matériaux ultra-poreux, via divers traitements chimiques et mécaniques. L’amidon issu des PC à recycler est extrait et valorisé en molécules d’intérêt en utilisant des procédés chimiques verts, enzymatiques et catalytiques. Quant aux composites difficiles à recycler, une valorisation énergétique par pyro-gazéification<s> </s>est explorée afin de produire des vecteurs énergétiques. Enfin, l’approche holistique de l’étude assurera l’intégration des procédés développés dans les usines de papier recyclé.

Les premiers travaux ont permis d’expérimenter de nouveaux procédés de recyclage et de valorisation sur des matériaux modèles, i.e. des matières vierges avec différents degrés de pureté et ou de cycles de recyclage effectués en laboratoire. Il a été montré que l’ozonation des fibres recyclées permet de restaurer les propriétés mécaniques d’origine. En revanche, dans le cas de l’extraction de l’amidon et la production de MFC à partir de rejets fibreux, l’ozonation s’est montrée non pertinente. La production d’aérogels s’est révélée efficace sur des matériaux cellulosiques modèles à haute et moyenne pureté. Enfin, les synergies des cinétiques de thermo-conversion entre les constituants des rejets du recyclage ont été étudiés dans le cas de la brique alimentaire.