Réutiliser les déchets plastiques dans les infrastructures

Jul 05, 2023

Les ingénieurs de Stanford, Zhiye Li et Michael Lepech, discutent du potentiel de réutilisation du plastique mis au rebut dans les applications d'infrastructure.

Les ingénieurs de Stanford, Michael Lepech et Zhiye Li, ont une vision unique du futur : des bâtiments et des routes fabriqués à partir de déchets plastiques.

Dans le cadre d'un livre blanc fédéral évaluant la possibilité d'utiliser des déchets plastiques dans les infrastructures, des chercheurs de Stanford ont analysé un projet routier californien utilisant des bouteilles en plastique dans l'asphalte. (Crédit image : Caltrans)

Dans un nouveau livre blanc commandé par les Académies nationales des sciences, de l'ingénierie et de la médecine (NASEM), Lepech et Li étudient l'état actuel, les défis et les besoins du recyclage des plastiques dans une économie circulaire, et examinent la durabilité à long terme et les impacts environnementaux. les coûts liés à cette opération pour une utilisation dans les infrastructures. À l'aide d'un mélange de modélisation informatique, de recherches scientifiques, de données expérimentales et de terrain, ainsi que d'entretiens avec des acteurs de l'industrie du recyclage, Lepech et Li analysent des études de cas utilisant des déchets plastiques pour les panneaux de façade du Musée d'art moderne de San Francisco et les trottoirs d'un département de Californie. du projet de route de transport. Entre autres résultats, leurs découvertes indiquent que le composite polymère renforcé de fibres de verre recyclées – un plastique extensible couramment utilisé dans les pièces de voitures, de bateaux et d’avions – est un matériau prometteur pour la réutilisation dans les bâtiments.

La NASEM a publié le livre blanc en annexe de son récent rapport au Congrès, au Département américain des transports et à l'Agence américaine de protection de l'environnement, et pourrait l'utiliser comme base de recommandations aux décideurs politiques.

Ci-dessous, Lepech, professeur de génie civil et environnemental, et Li, chercheur postdoctoral en génie civil et environnemental, discutent des obstacles, des opportunités et d'autres aspects de la transformation ou du recyclage des déchets plastiques en matériaux précieux.

Quels sont les principaux obstacles à la réutilisation des déchets plastiques dans des applications d’infrastructure ?

Lepech : L’un des défis que nous et d’autres avons identifiés au cours de ce travail est la difficulté économique et logistique de la gestion des flux de déchets plastiques issus des déchets solides municipaux. Le flux des déchets plastiques est très variable. Sa masse peut changer d’un mois à l’autre, tout comme le type de plastique – de nombreux emballages différents par exemple.

Qu’en est-il des grandes opportunités ?

Lepech : Le recyclage de bâtiments entiers en composites polymères à la fin de leur vie utile pourrait changer la donne. En effet, la quantité de matériau, ainsi que sa composition probablement uniforme, faciliteraient considérablement son recyclage dans une autre application d'infrastructure.

Li :Notre article donne quelques recommandations : améliorer le tri des déchets, encourager et soutenir l'innovation en matière de surcyclage du plastique, mettre en place une base de données sur les performances de certains mélanges de plastiques et établir des modèles prévisibles de durabilité de ces matériaux dans différentes conditions d'utilisation.

Quelles leçons le recyclage des déchets plastiques pour les infrastructures peut-il apporter aux autres efforts d’économie circulaire ?

Li : Le surcyclage des plastiques recyclés dans les infrastructures constitue un exemple de création de valeur en créant de la demande. Le matériau de construction à base de plastique recyclé doit répondre à certaines exigences de performance et maintenir un impact environnemental plus faible que les matériaux de construction conventionnels. Notre article montre que pour un cas d'utilisation ayant une durée de vie plus longue, comme certains panneaux de construction composites à base de plastique ou une chaussée en asphalte, les exigences de qualité et de durabilité requises sont plus réalisables.

La valorisation des déchets plastiques présente des avantages environnementaux évidents. Quels sont les avantages commerciaux/bénéfices ?

Lepech : Parmi les nombreux avantages potentiels, les entreprises qui font partie d’une chaîne de valeur d’économie circulaire peuvent voir des avantages réglementaires, tels qu’une protection étendue d’une licence d’exploitation explicite ou implicite ou une plus grande flexibilité avec les agences de réglementation. Il est possible de réaliser des gains d’efficacité opérationnelle évidents lorsqu’on ne dépend pas de ressources fossiles vierges. Du point de vue de la gestion des risques, le potentiel d’urgences environnementales, telles que les marées noires, et les primes d’assurance pourraient être réduits. Il existe certainement des opportunités de croissance en ciblant les marchés qui valorisent les produits respectueux de l’environnement ou durables. Enfin, les entreprises peuvent obtenir une orientation stratégique plus claire lorsqu’elles alignent les chaînes de valeur sur leur mission, en particulier dans le cas d’entreprises soucieuses de l’environnement.