Le recyclage du noir de carbone est essentiel au développement durable.

Les grandes entreprises de pneumatiques s’étant engagées à ce que leurs produits contiennent jusqu’à 50 % de produits durables d’ici à 2030, le marché est mûr pour le noir de carbone recyclé.

Le noir de carbone recyclé, parfois appelé “rCB”, est obtenu par divers procédés à partir de pneus en fin de vie. « Le marché du noir de carbone recyclé devrait exploser au cours des deux prochaines années », déclare Steve Kantor, directeur de la technologie chez Environmental Waste International (EWI), une organisation qui conçoit et développe des systèmes respectueux de l’environnement pour la décomposition des matières organiques. Il estime que la demande de noir de carbone recyclé augmentera jusqu’à 100 millions de tonnes au cours des 10 à 20 prochaines années.

Il existe différentes manières de produire du noir de carbone. De nombreuses entreprises utilisent une technique appelée pyrolyse, mais selon Kantor, cette technique ne permet pas nécessairement d’obtenir un produit de qualité constante. Dans la plupart des travaux pyrolytiques, le caoutchouc est réduit à l’état de miettes, placé dans un récipient fermé et chauffé à l’extérieur. Le noir de carbone recyclé restant à l’intérieur du récipient est laissé à refroidir, puis retiré.

Certains sont réalisées par lots et d’autres en continu. Kantor explique que chez EWI, les pneus déchiquetés sont alimentés en continu, ce qui ne consomme pas autant d’énergie. « Nous prenons des pneus déchiquetés, nous les faisons passer en continu, nous les chauffons avec une chaleur externe similaire à celle de la pyrolyse, mais nous utilisons également l’énergie des micro-ondes », explique-t-il. Il en résulte non seulement une réduction de la consommation d’énergie, mais aussi une qualité plus constante du produit. De plus, la technologie des micro-ondes est alimentée par l’électricité, qui est une source d’énergie propre, en particulier en Ontario.

10 ans pour atteindre les objectifs

Actuellement, les pneus peuvent contenir entre 10 et 20 % de noir de carbone recyclé. Mais à l’avenir, cela changera. Kantor estime qu’il faudra environ 10 ans pour atteindre les objectifs fixés.

À l’Université de la Colombie-Britannique, Lukas Bichler est professeur à l’École d’ingénierie et travaille dans le domaine des matériaux et de la fabrication. En 2016, il a été contacté par KalTire Mining Tire Group (KT-MTG) pour l’aider à réutiliser le noir de carbone provenant de ses opérations de recyclage. KT-MTG a mis au point une technologie unique pour recycler les pneus miniers hors route (OTR).

« Chaque pneu minier pèse environ 2 000 livres, et les pneus sont conçus et fabriqués pour durer très longtemps », explique le Dr Bichler. « Il ne se décompose pas et ne se dégrade pas de lui-même. » C’est là que la technologie de KT-MTG entre en jeu, puisque son processus de recyclage des pneus est capable de décomposer les pneus OTR, et l’un des résultats est le noir de carbone. « Dans un pneu minier typique, environ 30 % de sa masse après le processus de recyclage peut être convertie en noir de carbone. La quantité de noir de carbone que l’on peut récupérer est donc très importante. »

L’objectif de KalTire était de trouver un moyen d’améliorer le noir de carbone recyclé pour qu’il soit aussi performant que le noir de carbone vierge. « Les aspects économiques et environnementaux de l’utilisation du noir de carbone récupéré le rendent très intéressant par rapport au noir de carbone vierge », note M. Bichler.

Renforcer la pureté

Le Dr Bichler et ses étudiants ont travaillé à l’amélioration de la pureté du noir de carbone en éliminant les contaminants et les sous-produits. À ce jour, l’équipe a obtenu une pureté du carbone supérieure à 99 %.

Un autre domaine exploré par le Dr Bichler et ses étudiants est l’utilisation de noir de carbone recyclé dans les batteries des véhicules électriques. « Nous essayons de prendre le noir de carbone, de le nettoyer, de l’optimiser et de l’ajouter ensuite aux électrodes des batteries lithium-ion à la place du graphite ou des carbones dérivés de la pétrochimie actuellement utilisés », explique-t-il. Ce projet s’est révélé très prometteur et « … ouvre toute une série de possibilités. »

Le gouvernement fédéral a déclaré que le carbone ou le graphite devenait un minéral essentiel, et qu’il était donc très important pour l’économie canadienne de disposer d’une chaîne d’approvisionnement canadienne.

Économie circulaire

Chez Ecolomondo, une usine de 45 millions de dollars vient d’être achevée à Hawkesbury. Elle est dédiée à un processus de décomposition thermique, une technologie de recyclage brevetée. « Le recyclage et les déchets sont le Saint-Graal de la durabilité », déclare Eliot Sorella, PDG d’Ecolomondo. Il estime que le noir de carbone récupéré est aujourd’hui très demandé, car la production de noir de carbone vierge a atteint un plateau. « De nombreux gouvernements restreignent la production de noir de carbone vierge car elle génère beaucoup d’émissions. »

Souvent, le noir de carbone recyclé peut être mélangé au noir de carbone vierge à raison de 50 ou 60 %. « Si vous achetez un produit récupéré, vous prenez une livre de noir de carbone et vous en fabriquez deux livres », explique M. Sorella. Actuellement, les miettes de caoutchouc sont vendues entre 500 et 700 dollars la tonne. « Nous obtenons le double de ce chiffre rien qu’avec le noir de carbone récupéré. »

Sorella note que le noir de carbone recyclé apporte une grande valeur économique au Canada et à l’économie circulaire mondiale. « L’économie circulaire et la durabilité future dépendent d’entreprises comme Ecolomondo », souligne-t-il. « Sinon, la planète ne pourra jamais soutenir et produire ce dont nous avons besoin pour notre secteur manufacturier en expansion. »