Recyclage des pales d’éoliennes dans le ciment par co-processing

L’annonce a été faite en décembre 2020 aux USA par Veolia Environment et General Electric (GE) : le recyclage des pales d’éoliennes en fin de vie dans le ciment par co-processing. Procédé déjà utilisé en Europe. De quoi s’agit-il?

Vous trouverez le détail de l’annonce ici.

L’objectif de cette valorisation est d’utiliser les pales broyées comme combustible, en remplacement du charbon/fioul, et comme matière première directement dans le four pour la fabrication du ciment en remplacement de certains minéraux. C’est le co-processing ou co-traitement.

Dans le cas de VEOLIA/GE : les pales sont découpées puis broyées. 65% sont utilisés comme matière première et 25% comme combustible. Il est possible de différencier les fractions riches en résines des fractions riches en matières minérales pour mieux cibler leur utilisation. L’utilisation en tant que combustible est celle que nous connaissons, classiquement dans le cas de l’incinération de matières organiques pour produire de l’énergie sous forme de chaleur.

Dans le four à ciment, la résine brûle et fournit une énergie supplémentaire, tandis que les charges et fibres minérales comme le verre servent de matières premières.

Les fibres de verre incinérées permettent d’obtenir une cendre riche en silice et en carbonate de calcium qui peut remplacer une partie du sable et de la craie normalement nécessaire à la fabrication du ciment. La matière première et les cendres réagissent ensemble à environ 1450°C pour former des composants minéraux spécifiques.

Le bore que l’on trouve dans la plupart des fibres de verre (pour diminuer sa température de fusion) peut entraîner une réduction des performances lors de la prise du ciment, mais si les proportions restent faibles cela ne pose pas de problème.

Les pales ont une teneur en cendres très élevée, de l’ordre de 50 %. Pour obtenir une bonne qualité de clinker, une composition spécifique est nécessaire, les propriétés chimiques des matières premières et des cendres doivent être équilibrées. Enfin, le clinker est broyé avec une petite quantité de gypse pour obtenir le ciment.

La qualité de ce ciment ne diffère pas de celle des autres ciments si la composition est bien maitrisée. Il peut être utilisé pour la construction de nouvelles fondations éoliennes par exemple.

En Europe cette pratique est recommandée par L’Association européenne de l’industrie des composites. Mais aux USA c’est nouveau. L’objectif étant d’éviter l’enfouissement c’est-à-dire ça :

Remplacer les matières minérales de cette manière n’est pas considéré comme économiquement viable en raison du très faible le coût des charges vierges telles que la silice.

Ce choix se fait surtout pour réduire l’impact environnemental des cimenteries et des éoliennes

GE précise que ce type de valorisation permet de réduire l’impact CO2 de la production de ciment de 27%. Dans le contexte actuel, ce n’est pas négligeable pour les industriels. Sans parler de l’impact sur la fin de vie des pales.

Une analyse de cycle de vie a étudié l’intérêt de ce process par rapport à l’enfouissement. L’analyse est réalisée dans le contexte Irlandais. Il y a 3 scenarios avec des pales issues d’Irlande:

1. Co-processing en Allemagne
2. Co-processing en Irlande
3. Enfouissement en Irlande

Voici le résultat :

Quel que soit le pays où le co-processing est réalisé, il a un impact environnemental plus faible que l’enfouissement (assez logique). Il y a donc ici un réel intérêt environnemental.

En attendant des process avec un recyclage à 100% des pales, c’est une alternative intéressante. Ce n’est en effet pas tout à fait du recyclage, mais comparé à l’incinération, cela permet de mieux utiliser les matières, sans perte.

Sources :

– ACV co-processing vs landfill : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652620333667

Petit lien vers le Thread Twitter :

https://twitter.com/Kako_line/status/1355209922926043151?s=20