Existe-t-il des équipements avancés pour le recyclage de l'ABS permettant de réduire la consommation d'énergie ?

Pourquoi l'efficacité énergétique est-elle essentielle dans les opérations de recyclage de l'ABS ?

La quantité d'énergie consommée lors du recyclage de l'ABS a une incidence majeure sur sa viabilité économique et sur son empreinte environnementale externe. La consommation d'énergie lors des opérations de recyclage des plastiques représente près de 40 % des coûts opérationnels. Ce chiffre augmente parallèlement à la hausse des coûts énergétiques. Autrement dit, plus une usine consomme d'énergie, moins elle est rentable. Un traitement inefficace des matériaux génère également des externalités négatives, affectant l'environnement. Par exemple, si 1 tonne d'ABS est mal recyclée comparée à une tonne recyclée dans une installation de pointe, les émissions de CO2 pourraient être supérieures de 45 % en raison de cette opération de recyclage médiocre. L'environnement est également affecté par de nouvelles réglementations. La directive européenne sur les emballages impose aux recycleurs de nouvelles règles et exigences visant à réduire leur empreinte carbone de 30 % d'ici 2030. Des chefs d'entreprise plus ciblés et plus avisés considèrent désormais les gains d'efficacité énergétique comme un atout positif permettant de se conformer en amont aux nouvelles réglementations, de réaliser des économies et de renforcer leur compétitivité grâce à des systèmes économes en énergie.

Les entreprises qui cherchent à réduire la consommation d’énergie par tonne traitée bénéficient d’un double avantage : une diminution des coûts opérationnels et une amélioration du niveau de certification de leurs produits recyclés.

Principales technologies avancées de recyclage de l’ABS offrant des économies d’énergie prouvées

De nouvelles technologies optimisées énergétiquement permettent le recyclage de haute qualité de l’ABS à moindre coût. De nombreux centres de recyclage adoptent de plus en plus d’extrudeuses bivis équipées d’entraînements régénératifs. Comment cela fonctionne-t-il ? Contrairement aux extrudeuses bivis conventionnelles, qui dissipent de l’énergie sous forme de chaleur lorsque la rotation de la vis ralentit, ces systèmes récupèrent cette énergie. Dans le secteur du recyclage, il a été constaté que les installations dotées de ces systèmes d’entraînement consomment 30 à 40 % d’énergie en moins par tonne traitée. En outre, comme ces entraînements maintiennent un couple constant et évitent les pics de couple élevés, les coûts énergétiques associés à ces pointes de consommation, qui se répercutent sur la facture mensuelle, sont éliminés. En conséquence, ces systèmes d’entraînement connaissent une forte demande dans le secteur du recyclage.

Extrudeuses bivis avec entraînements régénératifs (réduction de 30 à 40 % de la consommation en kWh)

À mesure que les cycles de production se poursuivent sur une extrudeuse, les variateurs régénératifs captent toute l’énergie résiduelle provenant du mouvement de l’extrudeuse, permettant à la machine de récupérer cette énergie et de la convertir en électricité pour son propre fonctionnement. Ce phénomène cyclique permet à la machine de recycler l’énergie plutôt que de la vendre à une source électrique externe. Les données opérationnelles démontrent que les systèmes présentent moins de 1 % de variation dans l’écart de qualité des produits finis, qu’ils fonctionnent ou non à pleine capacité. Après une coupure d’alimentation électrique, la nécessité de procédures de redémarrage énergivores est éliminée. Lorsqu’ils sont couplés à une technologie de chauffage permettant de mesurer les variations énergétiques du matériau en écoulement, des fournisseurs multisystèmes peuvent commencer à réaliser des économies d’énergie qui se répercutent directement sur leur résultat net.

Tri basé sur l’infrarouge proche (NIR) + systèmes de pré-lavage en boucle fermée pour l’optimisation des entrées

La technologie de tri par infrarouge proche (NIR) améliore les matières premières destinées au recyclage et contribue à réduire la consommation d’énergie liée à ce processus. La technologie des capteurs détecte les plastiques non-ABS et les dévie vers un autre flux de traitement à raison d’environ quatre tonnes par heure, avec un taux de réussite de 98 %. Nous évitons ainsi les procédés énergivores et chronophages de tri des matériaux inadaptés. Lorsqu’ils sont utilisés conjointement avec le tri NIR, les systèmes de lavage en boucle fermée permettent d’économiser et de réutiliser environ 90 % de l’eau et des solvants employés lors des opérations de lavage et de recyclage. En outre, ces systèmes de lavage éliminent les étiquettes et les adhésifs avant les étapes principales de lavage et de traitement. Du point de vue du processus de recyclage, ils réduisent la demande énergétique liée au séchage thermique d’environ 25 % (la consommation d’électricité étant particulièrement élevée pendant le séchage thermique en recyclage). Les systèmes combinés de pré-lavage et de tri NIR permettent aux installations de recyclage d’économiser environ 15 à 20 % d’énergie par tonne de matériaux recyclés lavés et triés, comparativement à l’énergie consommée par des systèmes de lavage ou de tri utilisés séparément.

Résolution du compromis entre énergie et pureté dans les équipements de recyclage de l'ABS

Le recyclage de l'ABS a toujours impliqué un compromis essentiel : obtenir des produits finaux de haute pureté entraînait un coût énergétique élevé, en raison de procédés tels que le lavage en plusieurs étapes ou la filtration au niveau micronique. Le lavage destiné à éliminer des contaminants comme les métaux lourds ou des polymères incompatibles faisait grimper le coût énergétique à des niveaux non durables (kWh/tonne élevés) ; ainsi, pour atteindre les objectifs de durabilité, ce coût énergétique doit être réduit.

Comment la filtration de nouvelle génération et la rhéologie en ligne permettent d’atteindre une haute pureté avec une consommation énergétique réduite

Le problème est résolu par des systèmes de filtration à haute technologie utilisant des changeurs de tamis auto-nettoyants fonctionnant à des pressions différentielles réduites. Ces systèmes capturent des particules inférieures à 200 microns sans nécessiter le rinçage inverse énergivore requis par la plupart des systèmes. Parallèlement, des capteurs rhéologiques en ligne surveillent la viscosité de la matière fondue et ajustent en temps réel les paramètres d’extrusion. En production, cela se traduit par des économies d’énergie grâce à une réduction de la surtraitement des matériaux, tout en préservant les propriétés mécaniques essentielles du produit, telles que sa résistance aux chocs et sa stabilité thermique.

Technologies : technologie d’économie d’énergie, résultat, pureté

Filtration multicouche : pression réduite pour l’élimination des contaminants, pureté polymère supérieure à (>) 99 %

Rhéologie en temps réel : commande en temps réel de l’extrusion, écoulement homogène de la matière fondue

Ces technologies, en synergie, permettent de réduire la consommation d'énergie de 18 à 22 %, tout en atteignant des spécifications de niveau automobile. Cela permet de dissocier la pureté des exigences élevées en puissance (haute énergie) propres aux technologies modernes de recyclage de l'ABS.

Performances énergétiques du recyclage réel de l'ABS confirmées par des études menées sur site

Installation européenne réduit la consommation de kWh/tonne de 22 % grâce à la récupération de chaleur et au séchage intelligent

Une installation allemande de recyclage a démontré que la consommation d'énergie (par tonne) pouvait être réduite de 22 % grâce à l’emploi d’échangeurs de chaleur qui récupèrent l’énergie thermique issue du procédé d’extrusion. Que devient la chaleur résiduelle ? Elle est utilisée pour alimenter un système de séchage à basse température, capable d’éliminer l’humidité sans recourir à un séchoir conventionnel énergivore. En plus d’un contrôle continu de l’humidité pendant le fonctionnement, ce système s’est avéré capable de préserver le niveau de qualité du matériau recyclé et a permis d’économiser plus de 580 MWh par an. Cette quantité d’énergie suffit à alimenter 120 foyers moyens pendant un an. Il a été démontré que la modernisation des anciens systèmes de recyclage ABS, plutôt que leur remplacement, offre un potentiel d’amélioration considérable.

Ligne asiatique de recyclage ABS atteignant une consommation énergétique inférieure de 35 % par rapport aux systèmes anciens grâce à une automatisation intégrée

Une usine de recyclage ABS d'Asie du Sud-Est a trouvé un moyen de réduire d'environ 35 % sa consommation d'énergie par rapport aux anciennes installations de recyclage. Cette amélioration a été attribuée à une meilleure intégration et coordination des opérations de manutention, de traitement, d'extrusion et de tri des matériaux. Le système décrit comprend un alimentateur intelligent fonctionnant à l’IA, qui ajuste la vitesse de l’alimentateur afin de contrôler la viscosité de la matière fondue. Cela signifie qu’il y a peu ou pas de pics de demande en puissance, puisque l’alimentateur adapte sa vitesse en continu. L’idée est que les moteurs des granulateurs et des convoyeurs soient coordonnés de façon à éviter tout gaspillage d’énergie excédentaire. Ce système permet à l’usine de réduire annuellement ses émissions de gaz à effet de serre de 1 200 tonnes, tout en atteignant une pureté des granulés de 99,2 % — une combinaison rare d’économies d’énergie dans le secteur.

FAQ   

Qu'est-ce que le plastique ABS ?

Un plastique appelé ABS (acrylonitrile butadiène styrène) est un thermoplastique couramment utilisé dans les jouets, les carrosseries automobiles et électroniques, en raison de sa résistance, de sa rigidité et de sa facilité de mise en œuvre.

Quelle est la relation entre l’efficacité énergétique et le recyclage du plastique ABS ?

L’efficacité énergétique joue un rôle clé dans le recyclage du plastique ABS, car elle permet de réduire les coûts opérationnels, d’économiser de l’argent et de diminuer l’empreinte carbone du procédé de recyclage.

Quelles technologies écoénergétiques sont utilisées dans le recyclage du plastique ABS ?

Les technologies écoénergétiques utilisées dans le recyclage du plastique ABS comprennent notamment les technologies de tri basées sur l’IR proche (NIR), les systèmes de filtration avancés et les extrudeuses à deux vis équipées d’entraînements régénératifs.

Que peut-on faire pour réduire l’empreinte carbone des centres de recyclage de plastique ABS ?

L'empreinte carbone des centres de recyclage pour le plastique ABS peut être réduite grâce à l'utilisation de technologies énergétiquement efficaces, à une entrée équilibrée et optimisée des matériaux nécessaires, ainsi qu'à la récupération et au recyclage de l'énergie dans le système.