Pour la construction d’une voiture, les matériaux les plus divers sont utilisés. La plupart sont traités et recyclés une fois que la voiture est mise hors usage. La première partie de notre approche « recyclage » traite de la voiture conventionnelle, la deuxième partie sera consacrée ensuite aux composants des véhicules électriques.

Sur les routes suisses, environ 4,7 millions de voitures ont circulé l’année passée. Selon les données de la Fondation Auto Recycling Suisse, 250'000 ont été mises hors d’usage et 141'800 ont été exportées, principalement vers l’Europe de l’Est et du Sud, mais aussi en Afrique. Daniel Christen, directeur de la fondation, explique : « On constate un décalage au niveau de l’export. Désormais, davantage de véhicules sont exportés vers les pays des Balkans que vers l’Afrique. C’est probablement lié au COVID-19 et aux voies commerciales. »

Depuis environ 20 ans, les constructeurs et les importateurs de voitures sont tenus par la loi de reprendre les véhicules hors d’usage et de les acheminer vers un recyclage aux normes. Au moins 95 % du poids du véhicule doivent être recyclés. Le recyclage des matériaux est classé en recyclage de matières premières, recyclage mécanique et recyclage thermique. Les composants sont donc décomposés en leurs matériaux d’origine ou la structure chimique du matériau est conservée pour une réutilisation ultérieure. Dans le recyclage thermique, le matériau est brûlé et l’énergie thermique libérée est utilisée pour le chauffage.

La carrosserie brute d’une voiture est composée majoritairement d’aciers plus ou moins résistants. Le capot et les portières sont souvent en aluminium ou en plastique. Certaines voitures de sport haute performance ont un habitacle en plastique renforcé de fibres de carbone et un revêtement extérieur en aluminium.

Au recyclage, les matériaux doivent, dans la mesure du possible, être séparés selon leur composants. 70 à 75 % du poids d’une voiture sont constitués de métaux, relativement simples à recycler. Environ 98 % sont récupérés et utilisés à nouveau comme matériau brut.

Le recyclage de l’acier nécessite de 60 à 75 % d’énergie en moins que la production primaire. À l’aide d’aimants, les matériaux ferreux sont extraits du matériau broyé. Les déchets d’acier et d’acier inoxydable purifiés passent dans un four électrique duquel le métal fondu est dirigé vers un traitement ultérieur afin d’éliminer tout excès de carbone et d’azote. On obtient ainsi un matériau secondaire précieux.

L’aluminium récupéré dans la fraction broyée des métaux non ferreux est fondu. L’énergie nécessaire à cette opération ne représente que 5 % de l’apport énergétique nécessaire à sa production à partir de la bauxite. L’énergie utilisée dans la production primaire de l’aluminium est donc maintenue dans le matériau. Dans le recyclage d’un seul matériau, il n’y a pas de perte de qualité du métal. Toutefois, le recyclage de différents matériaux en aluminium entraîne un « downcycling », ce qui signifie que la qualité du matériau, une fois la fusion accomplie, est plus faible.

De plus, une voiture conventionnelle de gamme moyenne contient environ 25 kg de cuivre, un véhicule électrique même plus de 70 kg. Grâce à un recyclage minutieux des voitures hors d’usage, près de la moitié des besoins en cuivre est couverte actuellement par le cuivre recyclé.

Bien que le plastique ait partiellement remplacé les métaux, sa part restera à environ 20 %. Cependant, les nombreuses variétés ne peuvent pas être séparées actuellement de manière satisfaisante et à un coût raisonnable. Cela signifie que la réutilisation aboutira, dans ce cas également, à un « downcycling » - et que le recyclat ne peut être utilisé que pour des composants qui doivent répondre à des exigences de qualité inférieure.

Pour le plastique renforcé par des fibres de carbone, utilisé de plus en plus souvent dans les composants structurels en raison de ses propriétés de résistance élevée, il n’existe pas encore de méthodes de transformation appropriées et économiques. Les méthodes conventionnelles ne sont pas adaptées pour séparer et recycler les fibres de carbone. Une étude de l’université RWTH Aix-la-Chapelle a montré également que ces fibres ne peuvent pas être complètement détruites par les procédés courants d’incinération des déchets.

Alors que dans le recyclage de voitures hors d’usage, les métaux peuvent être réutilisés de manière relativement simple, il persiste un résidu qui ne peut être séparé par composants. Appelé couramment RESH (matériau résiduel du broyeur), ces résidus sont constitués de déchets non métalliques provenant de matières plastique, de textiles ou de matériaux en caoutchouc, ainsi que de verre, de cuir et de peinture. Ces résidus sont mélangés aux déchets dans les usines d’incinération ou doivent être éliminés comme déchets dangereux.

Tous les problèmes de recyclage ne sont pas résolus, en effet, mais il faut souligner que les constructeurs de voitures misent toujours davantage sur des matériaux recyclés et des composants fabriqués à partir de matières premières renouvelables. Ces recyclats, cependant, ne sont pas des matériaux de moindre qualité, car ils répondent aux mêmes normes de qualité élevées que les matériaux primaires. Audi, par exemple, fabrique le rembourrage des sièges à partir de bouteilles en PET usagées. De nombreux autres constructeurs établis utilisent des thermoplastiques renforcés par des fibres de chanvre, de sisal, de lin, de bananes ou de kenaf pour les panneaux de porte intérieurs et autres revêtements. Jaguar et Rover utilisent pour leurs tapis et matériaux isolants Econyl, une fibre de nylon recyclée que le fabricant italien Aquafil, spécialiste des fibres synthétiques, produit à partir de déchets plastiques.

Des matériaux alternatifs ne sont pas utilisés exclusivement pour les parties intérieures des véhicules, mais aussi pour les pneus. Continental effectue des tests avec des pneus dans lesquels le caoutchouc naturel est remplacé en partie par des pissenlits. BMW équipe nouvellement la X5 x-Drive 45e de pneus Pirelli fabriquées à partir de caoutchouc naturel durable et d’un matériau de renforcement à base de bois. L’EMPA (Laboratoire fédéral d’essai de matériaux et de recherche) examine les possibilités d’utiliser des pneus usagés pour des revêtements routiers. La matière première serait disponible en abondance, car 70'000 tonnes environ de pneus usagés doivent être éliminés en Suisse chaque année. Au lieu de les ajouter au RESH ou de les brûler dans des cimenteries, ils pourraient être mélangés à de l’asphalte qui est déjà recyclé actuellement. Le projet de recherche de l’EMPA vise à définir les avantages que les particules de caoutchouc provenant des pneus usagés apporteraient en termes de plasticité, de recouvrance des déformations et de durée de vie du revêtement routier.

Texte : Stephan Hauri
Images : zVg