Le produit et le processus céramique pour l’économie circulaire | de Walter Sancassiani

Article publié sur : "Un processus de production conforme à l’économie circulaire"

L’économie circulaire (EC) est une approche applicable à tous les systèmes de production (d’une simple entreprise à des systèmes complexes) qui vise à minimiser les besoins et la consommation de matières premières (intrants) et la production de déchets (extrants) dans les processus de production. Grâce à des processus de dématérialisation (moins de matière première pour les mêmes utilisations/ fonctions) et à la création de flux de réutilisation, de récupération, de refabrication et de recyclage en mesure de prolonger le plus possible la vie et la fonctionnalité des produits et des services, la valeur qu’ils contiennent est exploitée au maximum. En même temps, on évite la consommation d’énergie et de nouvelles matières premières naturelles, ce qui supprime le coût de production et de traitement des déchets ainsi que les impacts environnementaux et sociaux qui y sont liés, tout en créant de nouvelles opportunités d’innover des produits et des services dans les différentes phases d’optimisation.

Depuis quelques années, l’économie circulaire est un point de référence dans les politiques de l’Union européenne, qui a promu en 2015 un paquet spécial de politiques pour la CE dans les pays membres, actualisant les principales directives sur la gestion des déchets.

En Italie également, à partir de l’annexe environnementale à la loi de stabilité de 2015 et avec les lois ad hoc approuvées dans certaines régions, dont (en premier) l’Émilie-Romagne, le paradigme de la CE a commencé à faire son chemin entre les administrations publiques et les entreprises.

 

Le processus de production céramique : aspects compatibles avec l’économie circulaire

• Réutilisation des déchets internes de production

Contrairement à d’autres secteurs productifs, l’industrie de la céramique est capable de réutiliser dans ses usines la plupart des déchets qu’elle produit. Le développement de la technologie de production permet d’utiliser la plupart des résidus (rebut de carreaux crus, cuits, boues des lignes de lavage, boues de sablage et de polissage, résidus de broyage séchés et chaux épuisée) en les réinsérant dans le cycle de production céramique à la place des autres matières premières. On évite ainsi l’extraction, le transport et l’utilisation de milliers de tonnes de matériaux naturels tels que le sable, le feldspath, l’alumine, l’oxyde de zirconium, la mullite et l’argile.

Les 99,5% des déchets de production et d’épuration du secteur réutilisés dans le cycle de production permettent de couvrir 8,5% des besoins en matières premières minérales nécessaires au processus de fabrication. Sur la quantité totale utilisée dans l’ensemble de la production de céramique italienne, on peut compter plus de 600 000 tonnes de mélanges d’argiles, de feldspaths et autres matériaux qui ne sont pas extraits dans la nature.

Avec la décision de la direction n. 16604 du 23/10/2017 liée à la loi régionale sur l’économie circulaire, la région Émilie-Romagne a identifié quatre sous-produits provenant du secteur de la céramique et pouvant être utilisés de manière sûre et efficace dans le processus de production céramique : « poudres et pâtes de céramiques crue ; poudres de céramique cuite ; formats céramiques crus (entiers ou en fragments) ; formats céramiques cuits (entiers ou en fragments) ». L’inscription à la Liste est une sorte de garantie qui informe en premier lieu les entreprises sur l’exactitude et l’adéquation du processus de production suivi, contribuant de manière significative à éviter la consommation de matières premières et à prévenir la production de déchets.

 

• Réutilisation des déchets d’autres filières

L’utilisation de déchets provenant d’autres filières de production (déchets de verre, boues textiles, etc.) permet de réduire davantage les intrants.

 

• Avantages de l’utilisation des déchets

L’utilisation des résidus générés sur le site de production céramique et à l’extérieur peut s’effectuer selon différents schémas organisationnels, en fonction des équipements présents sur les sites et de la nature du matériau. Au niveau sectoriel, le facteur moyen de réutilisation des déchets est de 129%, bien au-delà des 50% prescrits par les MTD du secteur (Meilleures Techniques Disponibles reconnues par l’UE).

Le fait d’encourager la réutilisation des matériaux dans le cycle de la céramique entraîne également une réduction sensible des déplacements des poids lourds utilisés pour l’approvisionnement en matières premières, ce qui fait faire des économies de combustibles fossiles et contribue à la réduction des gaz à effet de serre. En même temps, une quantité analogue de matières est enlevée du cycle des déchets.

 

• Réutilisation des eaux de process

La consommation d’eau est également un aspect important de la phase de production : elle est principalement utilisée pour le broyage des matières premières, l’émaillage et la finition des carreaux cuits. Les processus de réutilisation des eaux usées sont en action depuis des décennies dans les entreprises du secteur et obtiennent des résultats absolument remarquables : toutes les eaux usées sont désormais recyclées pendant le processus de broyage.

En 2015, le recyclage des eaux usées a contribué pour près de 70 % aux besoins en eau du procédé (avec pour conséquence la diminution des prélèvements d’eau dans les aquifères). Le facteur moyen de récupération (eaux réutilisées par rapport aux eaux usées produites) était de 104 % (et soulignait la capacité des entreprises à absorber également les eaux usées venant d’ailleurs).

Le produit céramique pour l’économie circulaire

Les caractéristiques intrinsèques du produit céramique – résistance aux conditions climatiques extrêmes, aux agents chimiques, à l’humidité, aux changements de température et aux rayons UV – en font un matériau extrêmement durable (cycle de vie estimé à plus de 50 ans) facilement recyclable/récupérable dans les processus de réutilisation des déchets cuits, crus et des résidus de démolition, donc conforme aux principes de l’économie circulaire.

En fonction de la demande du marché, l’évolution des formats et des épaisseurs des produits se répercute également sur les caractéristiques environnementales globales : en particulier, le développement de carreaux céramiques faible épaisseur réduit la quantité de matières premières utilisées (dématérialisation), fait baisser les coûts de transport (vu le poids réduit des matériaux) et économiser l’énergie par mètre carré.

L’introduction récente de la décoration numérique des produits garantit une réduction drastique des quantités de matériaux de décoration appliqués par mètre carré de produit fabriqué. Elle apporte également d’autres avantages en matière d’impact environnemental global (réduction des besoins en eau), de sécurité des employés et de réduction des besoins énergétiques et des émissions liées aux changements climatiques.

 

Développements futurs : quelques exemples de trajectoires de recherche

Enfin, sur le plan de la recherche, le Centre Céramique de l’Université de Bologne a promu plusieurs projets européens, qui ont fait participer des entreprises du secteur, dédiés à l’expérimentation de nouveaux produits céramiques à haute circularité. Entre autres :

Le projet MATER SOS (Matériaux durables pour la restauration et la construction de nouveaux bâtiments) vise à réduire l’impact environnemental des matériaux traditionnellement utilisés dans la construction – béton, mortier, colles, céramiques pour revêtements intérieurs et extérieurs, émaux – en innovant dans les formulations des matériaux traditionnels avec plus de 60% de recyclage, et en réduisant la consommation d’énergie des processus de production.

Le projet WINCER a encouragé le développement des carreaux qui permettent de réaliser d’importantes économies de ressources naturelles en remplaçant totalement les feldspaths et le sable siliceux (100% d’économie) et partiellement les argiles (plus de 62%). Résultat : une réduction significative des coûts de préparation de la pâte céramique (économie d’environ 33%).

 

Sources d’information – Références règlementaires
Rapport 2010-2015 : Facteurs d’impact et performance environnementale – Confindustria Ceramica
http://ambiente.regione.emilia-romagna.it/it/sviluppo-sostenibile/temi-1/autorizzazione-integrata-ambientale-aia/prestazioni-ambientali-delle-industrie-ceramiche
The New Big Circle – Boston Consulting Group
Circular By Design, European Environmental Agency
Growth Within – A Circular Economy Vision for a Competitive Europe, Ellen McArthur Foundation
https://www.arpae.it/cms3/documenti/_cerca_doc/ecoscienza/ecoscienza2018_2/andrea_canetti.pdf
https://www.arpae.it/cms3/documenti/_cerca_doc/ecoscienza/ecoscienza2018_2/giuliana_bonvicini_et_al.pdf
http://www.matersos.it/
http://www.wincer-project.eu/

Janvier 2019

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