Les Etats-Unis affirment pouvoir transformer des déchets plastiques en essence à 200 °C avec 60 % de rendement, reste à savoir si l’industrie suivra

Une équipe de chercheurs américains affirme avoir franchi un cap dans la conversion des déchets plastiques en carburants, avec un rendement d’environ 60% en produits de type essence à 200 C (392F).

L’idée, simple sur le papier, est de casser les longues chaînes de polymères pour retrouver des molécules d’hydrocarbures utilisables, sans monter aux températures extrêmes souvent associées à ces procédés. Le travail repose sur un dispositif de pyrolyse mieux contrôlé et sur l’usage de sels fondus contenant du chlorure d’aluminium, capables d’accélérer la dépolymérisation et d’améliorer la sélectivité des produits. Les résultats, publiés dans Nature Chemical Engineering, relancent le débat sur l’industrialisation, avec une question très concrète, le bilan énergétique et environnemental restera-t-il favorable hors laboratoire?

Yale teste un réacteur en carbone imprimé en 3D

Le cur de l’avancée se joue dans la manière de piloter la pyrolyse. À Yale, l’équipe décrit un réacteur en colonne de carbone chauffé électriquement, conçu en plusieurs sections dont la taille des pores diminue. Cette architecture, rendue possible par l’impression 3D, sert à orienter les réactions et à éviter des produits trop variés, un défaut classique quand la décomposition part dans tous les sens. Sur un plastique très courant, le polyéthylène, les chercheurs annoncent une performance marquante, jusqu’à près de 66% de rendement en produits chimiques compatibles avec des usages carburants. Le contrôle fin de la température est présenté comme un point clé, parce qu’il limite le cokage, ces dépôts carbonés qui encrassent un réacteur et font chuter la production. Dit autrement, la stabilité du fonctionnement compte autant que le chiffre de rendement. Pour sortir du seul prototype, l’équipe a aussi testé une version plus proche de ce qu’on peut acheter sur étagère, avec du feutre de carbone disponible commercialement. Même sans l’optimisation permise par l’impression 3D, la conversion dépasse 56% en produits utiles, avec une sélectivité améliorée. Marc, ingénieur procédés dans une unité de valorisation, résume le point sensible, les belles courbes de labo, c’est bien, mais la vraie vie, c’est la maintenance et la régularité de la qualité.

Des sels fondus au chlorure d’aluminium abaissent la température

L’autre élément mis en avant est l’usage de sels fondus contenant du chlorure d’aluminium, un milieu réactif qui aide à casser les polymères plus efficacement. L’intérêt, c’est de viser des températures nettement plus basses que la pyrolyse traditionnelle, souvent décrite autour de 900 C (1 652F) pour obtenir une décomposition rapide. Ici, l’objectif affiché tourne autour de 200 C pour une production orientée vers l’essence. La pyrolyse reste une technologie déjà connue, mais elle produit fréquemment un mélange très large de molécules, ce qui complique le raffinage derrière. Les chercheurs soulignent une meilleure sélectivité, donc moins de tout-venant à trier. Dans les chiffres couramment cités pour la pyrolyse classique, on parle d’environ 60% de plastique converti en huile, avec des variations selon les flux et les réglages. La nouveauté ici, c’est de viser ce niveau à plus basse température, avec une distribution de produits plus contrôlée. Il y a une nuance à garder en tête, la baisse de température ne suffit pas à prouver une baisse automatique des émissions. Il faut compter l’électricité de chauffage, la préparation des déchets, la gestion des résidus et la purification. Marc, chimiste en catalyse, met le doigt sur un point souvent esquivé, si les sels fondus se contaminent ou se dégradent, le coût et l’empreinte peuvent grimper vite. Le procédé séduit, mais la robustesse sur des déchets sales sera décisive.

Les universités américaines visent une montée en échelle industrielle

Le projet n’est pas isolé. La publication s’inscrit dans un réseau de laboratoires et d’universités, avec des collaborations citées entre Purdue University, l’University of Delaware, Princeton, et des organismes fédéraux comme le National Renewable Energy Laboratory. L’enjeu est clair, passer d’un résultat de laboratoire à un équipement capable d’avaler des tonnes, avec des flux variables et des arrêts limités. À l’University of Delaware, une autre équipe met en avant un catalyseur qui accélère la conversion des plastiques en carburants liquides et réduit les sous-produits indésirables. Le travail, présenté à un stade pilote, est soutenu par le Department of Energy via un centre dédié à l’innovation sur les plastiques. La logique industrielle est la même, gagner en vitesse, en sélectivité, et en efficacité énergétique, parce que c’est ce triptyque qui décide si un procédé sort du papier. La comparaison avec d’autres pistes rappelle que la compétition est ouverte. Le traitement hydrothermal, par exemple, vise des températures de l’ordre de 380 à 500 C dans l’eau sous pression pour transformer du polypropylène en huile. Chaque voie a ses contraintes, pression, corrosion, tri des plastiques, ou gestion du chlore pour certains polymères. Le scénario le plus réaliste pourrait être un mix, des unités locales pour certains flux bien identifiés, et des plateformes plus grandes pour les mélanges, avec une économie qui dépendra autant du prix du pétrole que des règles sur les déchets.