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RÉSUMÉ
L’empreinte écologique des déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE) ne se limite pas à des problèmes énergétiques et climatiques, mais est aussi une conséquence des nombreux métaux rares ou critiques qu’ils contiennent. Le recyclage des DEEE permettrait de répondre à la demande croissante en matières premières minérales, tout en limitant leur extraction minière. Dans un contexte d’instabilité des marchés internationaux des matières premières, cet article s’intéresse à une sélection de métaux contenus dans les DEEE, et aux diverses voies industrielles actuelles et en cours de développement visant à leur recyclage.
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The ecological footprint of this Waste from Electrical and Electronic Equipment (WEEE) is not limited to energy and climate problems but is also a consequence of the many rare or critical metals they contain. Recycling WEEE would work towards meeting the growing demand for mineral raw materials, while limiting their mining extraction. In a context of instability of international raw materials markets, this article focuses on a selection of metals contained in WEEE and on the various current and developing industrial pathways aimed at recycling them.
Auteur(s)
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Micheline DRAYE : Professeure des Universités, Docteur en chimie de l’Université Claude Bernard Lyon 1 - Laboratoire EDYTEM, UMR CNRS 5204, Université Savoie Mont Blanc, Le Bourget du Lac, France
-
Romain DUWALD : Chercheur, Docteur en chimie de l’Université de Rouen - CEA LITEN Laboratoire recyclage et valorisation des matériaux pour l’énergie, Grenoble, France
INTRODUCTION
Les produits high-tech, écrans LCD, smartphones, piles rechargeables, diodes électroluminescentes, cellules solaires, cartes de circuits imprimés des lave-linges, etc., qui accompagnent notre quotidien, nécessitent des métaux parfois peu abondants dans la croûte terrestre et/ou dont la pro-duction est contrôlée par un nombre restreint de pays tels que la Chine, la République démocratique du Congo ou le Brésil. Pour tenter de limiter l’épuisement des ressources naturelles et faire face aux risques liés aux situations d’oligopole ou de quasi-monopole dont ces métaux font l’objet, l’Union européenne s’est tournée vers d’autres voies d’approvisionnement et en particulier vers le recyclage de Déchets d’Équipements Électriques et Électroniques (DEEE). Rares (In, Ga), critiques (métaux précieux) ou stratégiques (Ta), ils sont parfois plus abondants dans la mine urbaine que constituent ces déchets, que dans leur mine géologique.
Outre son intérêt économique, le recyclage des DEEE peut constituer une ressource intéressante, permettant de sécuriser les approvisionnements en métaux tout en préservant l’environnement pour lequel ils constituent une source de pollution. Procédés de métallurgie extractive déjà éprouvés ou procédés innovants, de nombreuses options sont disponibles pour le recyclage des DEEE. Néanmoins, leur performance à l’échelle industrielle est difficile à évaluer du fait de leur maturité encore incertaine dans ce contexte, et de la discrétion des entreprises qui, la plupart du temps, ne révèlent même pas les métaux qu’elles recyclent.
Après avoir donné quelques éléments de terminologie des métaux impliqués dans la lutte contre le changement climatique, cet article décrit leur provenance et leur importance dans notre quotidien. Ainsi, au regard de leur disponibilité dans l’environnement, de l’étendue des besoins que nous en avons et des enjeux à la fois géopolitiques, économiques et environnementaux qui en découlent, diverses voies de recyclage industrielles actuelles et en cours de développement des DEEE qui en contiennent y sont proposées.
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KEYWORDS
recycling | circular economy | WEEE | E-waste | urban mining | critical metals
DOI (Digital Object Identifier)
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4. Devenir des fractions non métalliques
La nature des matériaux employés pour la fabrication de cartes électroniques dépend de leur utilisation. Deux compositions couramment rencontrées sont de la fibre de verre renforcée à la résine époxy, et du papier cellulosique renforcé à la résine phénolique.
Le groupe de Xu décrit la préparation d’une plaque à partir des résidus non métalliques provenant de circuits imprimés . D’abord, les cartes électroniques sont broyées, puis la fraction cuivrée contenue est séparée par tri électrostatique. Les fractions non métalliques sont réduites à une granulométrie inférieure à 0,3 mm. La poudre obtenue est broyée pendant 15 minutes puis mélangée avec divers agents texturants tels que du polystyrène et du perbenzoate de tert-butyle permettant d’améliorer les propriétés mécaniques du matériau. La pâte obtenue est alors mélangée à de la fibre de verre et du CaCO3. L’ensemble est mis en forme de plaques de 4 mm d’épaisseur par pressage à chaud à 150 °C, sous une pression de 6 MPa. La résistance mécanique et chimique des plaques de matériau non métallique recyclées permet leur réemploi dans du mobilier urbain (bancs, clôtures, plaques d’égout, etc.) (figure 17).
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La nature des matériaux employés pour la fabrication de cartes électroniques dépend de leur utilisation.
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Deux...
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Devenir des fractions non métalliques
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - COLLINS (T.), HAGMANN (M.) - Une initiative de l’ONU en faveur de l’amélioration du recyclage des déchets électroniques. - EMPA (2007). https://www.empa.ch/documents/56164/296590/a592-2007-03-07-fr-01+MM-ewaste.pdf
-
(2) - BERTHOUD (F.) - Numérique et écologie. - Responsabilité & Environnement, 87, p. 72-75 (2017).
-
(3) - WIEDMANN (T.O.), SCHANDL (H.), LENZEN (M.), MORAN (D.), SUH (S.), WEST (J.), KANEMOTO (K.) - The material footprint of nations. - Proceedings of the National Academy of Sciences, 112, p. 6271-6276 (2015).
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(4) - LABBÉ (J.-F.) - Les limites physiques de la contribution du recyclage à l’approvisionnement en métaux. - Responsabilité & Environnement, 82, p. 45-56 (2016).
-
(5) - AMRI (M.), VACAFLOR (N.) - Téléphone mobile et expression identitaire : réflexions sur l’exposition technologique de soi parmi les jeunes. - Les Enjeux de l’information et de la communication,...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Articles R543-172 modifié par décret n° 2021-1213 du 22 septembre 2021 – art. 1, et R543-173 modifié par décret n° 2020-1725 du 29 décembre 2020 – art. 4, section 10 du code de l’environnement portant sur les équipements électriques et électroniques.
HAUT DE PAGE
Procédé d’extraction et de récupération d’or et/ou d’un ou de platinoïdes présents dans une phase aqueuse acide S69999 FR DEL-P, 23 janvier 2020.
Procédés d’extraction et de récupération du tantale présent dans une phase aqueuse acide au moyen d’un liquide ionique, et utilisation d’un tel liquide ionique pour extraire le tantale, FR3040060, 17 février 2017.
HAUT DE PAGE3.1 Laboratoires – Bureaux d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
Bureau de recherches géologiques et minières BRGM https://www.brgm.fr/fr
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