Étude de circularité des résidus post-industriels de fabrication d’élastomères et de caoutchoucs au Québec.

Objectifs visés

La revalorisation des rejets de caoutchouc et le développement de produits plus verts représentent un ÉNORME défi pour les entreprises du secteur. La variété des différentes recettes de caoutchoucs et dépendamment qu’il s’agisse de caoutchouc cuit ou non cuit (vulcanisé) rends la tâche extrêmement difficile, voire impossible pour chacune des entreprises par une approche individuelle. De plus, les technologies de recyclage et de revalorisation pour certains segments de caoutchoucs sont très limitées et pourtant, les quantités de rejets ou de matières à revaloriser sont considérables!

Cette vaste étude vise à optimiser la circularité des entreprises membres et potentiellement membres de la Vallée et s’échelonnera sur un peu plus d’un an et mettra l’accent sur la valorisation des résidus industriels, la formation et la collaboration entre les membres actuels et futurs.

En 2013, une étude intitulée « Étude pour la mise en valeur des résidus de caoutchouc »  a été réalisée par le CTTÉI pour le compte de la Vallée des Élastomères, ces résultats antérieurs serviront de point de départ au présent mandat et permettra d’en faire une mise à jour et une bonification des recommandations en fonction des technologies et solutions émergentes à travers le monde.

Ce projet structurant se développera en 4 grandes étapes et nécessite l'implication de deux centres d’expertises très complémentaires, soit le Centre de transfert technologique en écologie industrielle (CTTÉI), expert en mise en valeur de résidus industriels et en économie circulaire et COALIA qui assurera les services de recherche appliquée et d’assistance technique liés au développement ou à l’optimisation de procédés et de produits novateurs.

De plus, le PÔLE D'EXCELLENCE MINIER GROUPE MISA a complété le financement d’une d’étude de faisabilité de recyclage et valorisation des revêtements de broyeurs et tuyaux afin de soulever les meilleures pratiques de séparation et d’effectuer la caractérisation de leurs deux principaux matériaux. Les experts au projet sont également le CTTEI et Coalia. Considérant que l'étude de la Vallée des Élastomères se déroule simultanément, il a été convenu avec MISA, que nos efforts seront combinés.

Stratégie(s) de circularité concernée(s)

• Écologie industrielle
• Recyclage et compostage
• Valorisation

Résultats obtenus

La première étape (cartographie) s'est terminée en avril 2023 et a permis d'obtenir les premiers résultats : 

• taux de participation de 49 % en écartant les entreprises qui n'ont pas de résidus ou qui ont fourni des données incomplètes, le taux de participation s'élève à 34 %
• 11 462 tonnes de résidus d'élastomères post-industriels / an 
• 25 211 tonnes de résidus provenant de la catégorie autre (métal, fibres, autres polymères, etc)

* À noter que la quantité de résidus d'élastomères augmentera lorsque les résultats du projet de MISA seront disponibles. 

La deuxième étape se terminera en septembre 2023 et permettra d'identifier les meilleures pratiques dans le monde : 

• 81 pistes répertoriées

 

Principale(s) ressource(s) concernée(s)

• Plastiques, caoutchoucs et autres polymères

Autre mots-clés en lien avec l'initiative

Élastomère

Porteur(s) de l'initiative

• Organisation : Vallée des Élastomères
• Type d'organisation : Municipalité, région, organisme de développement régional
Les secteurs d'activités : Activités diverses de fabrication
• Adresse : 520 Blvd Poirier
• Contact : Michel Rousseau
• Courriel : direction@elastomeres.ca

Partenaire(s) de l'initiative

• Nom : CTTÉI
Description :

Le Centre de transfert technologique en écologie industrielle (CTTÉI), expert en mise en valeur de résidusindustriels, en procédés propres et en économie circulaire, a été sollicité par la VdE et possède l’expertise et l’expérience nécessaires à la réalisation d’un tel mandat.

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• Nom : COALIA
Description :

a)Revue de littérature scientifique, technique et commerciale sur le recyclage et revalorisation des caoutchoucs. b)Réception et acceptation des échantillons reçus de différents gisements. Cette étape englobera également les caractérisations physico-chimiques de différents gisements dans le but d’identifier les composants majeurs dans chacun des matériaux reçus.c)Caractérisations des propriétés mécaniques de différents gisements.d)Étude de faisabilité de mise en œuvre et de l’incorporation de caoutchouc dans des formulations ciblées.e)Recherche des entreprises actives dans le domaine de recyclage de caoutchouc.f)Transfert de connaissance.

Étapes de mise en oeuvre

Ce projet structurant comprend 4 étapes : 

• ÉTAPE 1 - Cartographie des résidus des acteurs de l’industrie des caoutchoucs au Québec. 

• ÉTAPE 2 - Revue des pratiques, de littérature scientifique, technique et commerciale sur le recyclage et revalorisation des caoutchoucs dans le monde. 

• ÉTAPE 3 - Caractérisations physico-chimiques de différents gisements dans le but d’identifier les composants majeurs des matériaux. Caractérisations des propriétés mécaniques de différents gisements. Identification et étude de scénarios d’économie circulaire au Québec. 

• ÉTAPE 4 - Étude de faisabilité de mise en œuvre et de l’incorporation de caoutchouc dans des formulations ciblées. Recommandations et accompagnement pour la mise en place des solutions. Transfert de connaissance. 

La première étape de l’étude sera prise en charge par le CTTÉI et vise à effectuer une collecte de données intensive avec un maximum possible d’entreprises afin d’avoir un portrait complet des résidus d’élastomères post-industriels issus des activités des membres actifs et potentiel de la Vallée des Élastomères, afin d’en faire une analyse et d’en produire une cartographie complète.  

À la lumière des informations obtenues selon l’échéancier de cette première étape, le CTTÉI présentera un rapport d’étape faisant état des résultats de la cartographie des résidus répertoriés par catégories et selon leurs propriétés globales. Les résultats ont d’ailleurs été présentés aux membres de la Vallée des Élastomères et plusieurs acteurs de développement économique lors du Symposium des Caoutchoucs organisé par le CSMO le 14 mars 2023.

 

Défis

• La variété de produits de caoutchouc (difficile de fabriquer un produit recyclé cohérent) ;
• Coût de production élevé avec le caoutchouc recyclé ;
• Manque technologique ;
• Difficulté technique à réintroduire des élastomères dans les mélanges vierges de caoutchouc.

 

Leviers

• La mobilisation des entreprises du secteur ;
• L'expertise du CTTEI

Outils et méthodologies utilisés

Collecte de données auprès des entreprises :

En premier lieu, le CTTÉI et la VdE ont dressé conjointement une liste d’entreprises québécoises œuvrant dans le domaine des élastomères, incluant les personnes à contacter au sein de celles-ci. De plus, un sondage a été conçu afin de quantifier les résidus et leur destination (enfouissement, valorisation énergétique ou recyclage par une autre entreprise). Ensuite, le sondage a été envoyé aux entreprises qui, après y avoir répondu, recevaient une invitation afin de préciser davantage les réponses indiquées via une entrevue par visioconférence. Il est à noter que certaines entreprises se sont montrées réticentes à répondre au sondage étant donné qu’il leur paraissait exhaustif. Donc, un questionnaire plus succinct a été rédigé permettant à ces entreprises d’y indiquer directement les résidus qu’ils génèrent et leur destination.

Les données ont été regroupées sous deux grandes catégories, soit les élastomères et les matériaux non élastomères (autre). La première catégorie est sous-divisée selon les élastomères qui ont été mentionnés au moins une fois par les entreprises. Ces élastomères sont : ABR, BR, CPE, CR, CSM, EPDM, IIR, NBR, NC, NR, PU, SBR, SI, TPR, TPU et TPV. Quant à la seconde catégorie, elle se divise ainsi : métaux, polymères, textiles, bois et autres. Les entreprises ont aussi été sondées sur la part de leurs résidus d’élastomères (SBR, NR, EPDM, NBR, CR, BR, SI, NC, ABR, CSM, IIR, PU et CPE) vulcanisés ou non vulcanisés. Les données ont ensuite été traitées pour dresser un portrait global des résidus générés (t/an) et elles sont présentées dans un diagramme de Sankey pour illustrer la destination en fin de vie (t/an) de chaque type d’élastomère répertorié. Finalement, chaque destination a été ventilée (proportion massique) en fonction des élastomères qui y sont dirigés. Il est à noter que les données ont été arrondies à l’unité.

Collecte de données dans la littérature scientifique et auprès d'experts en la matière : 

Les solutions en place et les technologies disponibles au Québec, en Amérique du Nord et en Europe seront répertoriées. Il pourrait s'agir par exemple des catégories de solutions suivantes :

• Procédés mécaniques (ex : broyage, défibrage, tri-optique ou densimétrique, recompoundage, etc) ;
• Procédés chimiques (ex : dévulcanisation, dépolymérisation) ;
• Procédés thermochimiques (ex : pyrolyse).

De plus, 3 visites industrielles ont été effectuées ainsi que 2 visites en laboratoires. 

Analyse multicritères 

Afin d'identifier les scénarios d'écologie industrielle à recommander et étudier. 

Sources de financement de l'initiative

La contribution financière de La Vallée des Élastomères par le biais de contributions privées des entreprises s’élève à $42 525.  Merci aux anciens membres et membres actuels pour votre implication financière dans ce projet !

Le ministère de l'Économie, de l'Innovation et de l'Énergie a accordé à La Vallée des Élastomères une aide financière pouvant atteindre une somme maximale de 70 830 $ et ce, sous la forme d'une contribution non remboursable correspondant à 50 % des dépenses admissibles du Projet.

Un soutien financier complémentaire de 20% ($4552) de l’étape 1 de l’étude a été confirmé, sous forme de subvention, de la part de l’Espace Régional d’Accélération et de Croissance de l’Estrie (ERACE).

Lien(s) Web

 https://elastomeres.ca/