Déchets miniers et économie circulaire

Déchets miniers et économie circulaire

Au cours du siècle dernier, nous avons extrait de plus en plus de matières premières et fabriqué des produits à partir de ces matériaux. La hausse des prix des matières premières extraites et l’amélioration des technologies de recyclage ont permis à certaines industries de compter plus que jamais sur les matériaux recyclés. Un reportage de Bob Tita dans le le journal Wall Street la semaine dernière a détaillé cette tendance dans le secteur de l’aluminium. D’après Tita :

“La consommation d’aluminium aux États-Unis a augmenté de 11 % l’année dernière, rebondissant après la réduction de 2020 influencée par la pandémie, selon le groupe commercial de l’Association de l’aluminium… Pour répondre à la demande croissante, les entreprises d’aluminium doublent le recyclage, fondant plus de ferraille pour augmenter leur production d’aluminium … Plus de 40 % de l’approvisionnement en aluminium du pays est déjà produit de cette manière, faisant des États-Unis l’un des plus gros consommateurs de déchets d’aluminium au monde. Les États-Unis sont l’un des plus grands exportateurs mondiaux de ferraille d’aluminium également, dont 2 millions de tonnes métriques ont été envoyées à l’étranger l’année dernière, selon les données du gouvernement… La fonte de la ferraille d’aluminium utilise environ 90 % moins d’électricité que la production d’aluminium dans une fonderie à partir de minerai de bauxite raffiné, selon les analystes.

Un problème avec le recyclage est que notre système actuel oblige les humains à trier les ordures et repose sur des marchés de matières premières qui ont tendance à fluctuer. Un élément de solution à ce problème est un système plus automatisé de tri et d’extraction des déchets. Les premières étapes du développement de cette technologie sont maintenant en cours. Selon Lori Ioannou et Magdelena Petrova de CNBC:

« Des entreprises et des chercheurs américains développent une technologie robotique assistée par l’IA qui peut fonctionner avec les humains dans les usines de transformation et améliorer le contrôle de la qualité. L’objectif est de permettre aux robots de mieux trier les ordures et de réduire la contamination et les risques pour la santé auxquels les travailleurs humains sont confrontés chaque jour dans les usines de recyclage. Le tri des déchets est un travail sale et dangereux. Les travailleurs du recyclage sont plus de deux fois plus susceptibles que les autres travailleurs d’être blessés au travail… La profession a également des taux de mortalité élevés. La façon dont le des robots le travail est simple. Guidés par des caméras et des systèmes informatiques formés pour reconnaître des objets spécifiques, les bras des robots glissent sur des tapis roulants en mouvement jusqu’à ce qu’ils atteignent leur cible. Des pinces ou des doigts surdimensionnés avec des capteurs qui sont attachés aux bras accrochent les canettes, le verre, les récipients en plastique et autres articles recyclables hors des ordures et les placent dans des poubelles à proximité.

Une récente étude universitaire de Henning Wilts et al. publié dans la revue Ressources a analysé un effort d’utilisation de l’Intelligence Artificielle dans le tri des déchets et a été intitulé :
“L’intelligence artificielle dans le tri des déchets municipaux en tant que catalyseur de l’économie circulaire.” Ces analystes ont découvert que les robots compatibles avec l’IA pourraient améliorer les conditions de travail des travailleurs de la gestion des déchets humains et améliorer la pureté du flux de déchets.

Cette technologie est relativement nouvelle mais recèle un énorme potentiel. Un certain nombre de facteurs économiques contribuent à la probabilité que la gestion des déchets soit finalement dominée par l’extraction des déchets et la récupération des ressources. Premièrement, le coût de la gestion des déchets solides augmente. Les terrains à enfouir deviennent de plus en plus chers et, dans de nombreuses régions, tout simplement indisponibles. De plus en plus de déchets sont traités par une certaine forme de technologie. Il est évidemment souhaitable que le coût de cette technologie et de ce processus de gestion des déchets puisse être compensé par la vente des ressources. Deuxièmement, le coût de l’extraction des matières premières augmente car ces matériaux doivent être extraits d’endroits facilement moins accessibles et en raison des dépenses liées au respect des réglementations protégeant l’environnement à proximité des mines qui sont finalement, bien que lentement, mises en œuvre. Tout cela fournit une potentiel base économique du recyclage.

Les arguments environnementaux en faveur de l’économie circulaire sont évidents. Nous devons mettre fin au modèle linéaire de l’exploitation minière, de l’utilisation et du rejet des ressources. Ce modèle nuit à l’environnement et entraîne des coûts toujours plus élevés. Le prix des matières premières augmentera et le coût de l’assainissement des substances toxiques dans la biosphère continuera d’augmenter. Le modèle linéaire a peut-être été réalisable pour une planète d’un milliard de personnes qui ne consommaient pas beaucoup, mais il est irréalisable sur une planète de huit à dix milliards d’humains consommant comme nous le faisons. Nous commençons lentement à développer une économie circulaire où les « déchets » sont redéfinis comme une ressource. Nous avons un long chemin à parcourir avant de mettre fin à l’économie linéaire. Dans la mesure du possible, nous devons concevoir des articles de consommation pour le reconditionnement. Les ordinateurs et autres appareils électroniques doivent être conçus pour être démontés pour les matières premières ou doivent être construits pour former la base de la prochaine génération de l’appareil. Les déchets alimentaires et les eaux usées doivent être utilisés pour fabriquer des engrais. Une partie de cette réutilisation des ressources nécessite la conception de nouveaux produits ; certains nécessitent des installations de tri et d’extraction des déchets plus avancées.

L’extraction écologiquement rationnelle des flux de déchets pour les ressources nécessite l’utilisation d’énergies renouvelables. Ces processus de réutilisation des déchets sont énergivores et les coûts financiers et environnementaux de l’utilisation de ces processus doivent être minimisés. Cela signifie qu’ils doivent être alimentés par des énergies renouvelables. Alors que les installations de tri et d’extraction des déchets seront à forte intensité de capital, les flux de revenus pour soutenir ces dépenses en capital peuvent être générés par la vente de matières premières et en réaffectant le financement actuel alloué au transport des déchets et aux frais de déversement dans les décharges.

L’emplacement des installations d’extraction des déchets sera un cauchemar politique. Personne ne voudra vivre à proximité de ces installations. Une solution possible serait de construire ces installations sur ou à proximité des décharges existantes, des stations de transfert des déchets ou d’autres installations de gestion des déchets. Les camions poubelles arrivent déjà. Des installations mieux conçues pourraient inclure des tunnels et des structures de garage pour réduire la visibilité et l’impact environnemental de la circulation des camions. Ils devraient certainement inclure des contrôles avancés des émissions et des effluents. Dans le cas des décharges, il peut arriver un moment où elles aussi seront exploitées pour les ressources. Il peut être judicieux de localiser les opérations de gestion des déchets et d’exploitation minière à proximité.

J’écris sur les déchets depuis plus de deux décennies. Je sais que le sujet est à peu près aussi peu glamour que possible. Les dirigeants politiques hésitent à être publiquement identifiés aux problèmes de déchets ou aux solutions de déchets. Personne ne semble vouloir couper un ruban sur une nouvelle installation de gestion des déchets. Et pourtant, une ville écologiquement durable n’est pas possible sans un système de traitement et, espérons-le, de valorisation du retraitement de ses déchets. L’aluminium est un métal qui a déjà développé un système rentable de réutilisation. Le recyclage des minéraux de terres rares utilisés dans les batteries des véhicules électriques s’est également avéré très rentable. En fait, à mesure que les véhicules électriques deviennent plus courants, nous pouvons nous attendre à les voir extraits pour les matières premières à la fin de leur vie utile.

Il est important de comprendre comment l’aluminium a intégré la réutilisation dans son modèle commercial et comment l’aluminium pourrait ouvrir la voie à d’autres industries. Comme Bob Tita l’a rapporté dans le le journal Wall Street:

« Les boissons en aluminium peuvent avoir certains des meilleurs taux de récupération et de réutilisation de tous les produits de consommation domestiques recyclés. Environ 70% des nouvelles canettes sont fabriquées à partir de vieilles canettes, selon le Can Manufacturers Institute… Les déchets d’aluminium deviennent de plus en plus importants pour l’industrie de l’aluminium car le nombre de fonderies, qui produisent de l’aluminium vierge, a diminué pendant des années. Six fonderies continuent de fonctionner aux États-Unis, contre environ deux douzaines il y a 20 ans, comme l’ont déclaré les dirigeants, l’équipement vieillissant et l’augmentation de l’électricité les coûts rendent leur fonctionnement de plus en plus coûteux… La hausse des prix de la ferraille incite davantage à collecter la ferraille et à investir dans l’équipement pour la traiter. Les canettes de boisson usagées se négocient à 1,38 $ la livre, en hausse de 78 % au cours de la dernière année, selon S&P Global Commodity Insights. Le prix des vieux déchets de tôle d’aluminium est 38 % plus élevé qu’il y a un an.

La réutilisation de l’aluminium n’est pas typique de la plupart des métaux aujourd’hui, mais nous pouvons nous attendre à ce que la même logique économique qui a fonctionné pour l’aluminium devienne courante pour d’autres matériaux dans les années à venir. De nouvelles technologies et un leadership éclairé seront nécessaires avant de voir la construction généralisée d’installations municipales de gestion des déchets et d’extraction de matériaux. Néanmoins, la construction de tels équipements est essentielle pour le développement d’une économie circulaire, et l’évolution vers une économie circulaire est une condition sine qua non pour des villes durables. L’intelligence artificielle et l’automatisation, ainsi que les revenus de la vente de matériaux recyclés, devraient rendre ces installations financièrement viables dans un avenir proche.


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