Les DEEE et le recyclage des métaux stratégiques en France

27/12/2014
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OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2014-5:12007
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Les DEEE et le recyclage des métaux stratégiques en France

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58 REE N°5/2014 LES MATÉRIAUX STRATÉGIQUESDOSSIER 1 Les DEEE et le recyclage des métaux stratégiques en France Par Erwann Fangeat, Alain Geldron Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie Waste electrical and electronic equipment or "WEEE" refers to electrical or electronic equipment that has been discarded by its end user. This term includes a high number of devices of various sizes and weights: washing machines, mobile phones, TV, drill, ATMs, electronic thermometers, lamps, etc. Electronic components involve many metals and numbers of them are characterized by their criticality in terms of supply. Many strategic metals are present in WEEE, constituting real resources for countries that lack them such as France and more generally Europe. Given the variability of electronic components, specific processes must be adapted to each family to make the most for each metals contained. Given the complexity of the matrices and substances, it is often necessary to make a choice between the metals extracted. France has implemented a dynamic ERP device for developing the collection and to guide WEEE to high-level treat- ment plants. Recycling of strategic metals contained in WEEE allowed the establishment of efficient industrial unit. This is also an opportunity to strengthen research and development in our country but also in partnership with other European actors via the ERA MIN programs or horizon 2020 for example. Industrial opportunities exist for French actors to develop new processing technologies to develop an economy for the future in a society based on circular economy. ABSTRACT ©JacquesLeGoff-ADEME. REE N°5/2014 59 Les DEEE et le recyclage des métaux stratégiques en France Introduction Un EEE, équipement électrique et électronique (EEE), est défini par le code de l’environnement comme un équipement fonctionnant grâce à un courant électrique ou à un champ électromagnétique, ou un équipe- ment de production, de transfert ou de mesure de ces courants et champs, conçu pour être utilisé à une tension ne dépassant pas 1 000 V en cou- rant alternatif et 1 500 V en courant continu. Ce terme regroupe donc un grand nombre d’appareils, tant d’usage ménager qu’industriel, aux dimensions et poids très variés : machines à laver, téléphones portables, télévisions, per- ceuses, distributeurs automatiques, thermomètres électroniques, lampes, outils d’analyse. Les équipements électriques et élec- troniques constituent un marché en forte croissance, avec une augmenta- tion des ventes de l’ordre de 3 à 5 % chaque année. Symétriquement, les déchets d’équi- pements électriques et électroniques (DEEE) forment le flux de déchets qui connaît actuellement la plus forte crois- sance, entre 2 et 3 % chaque année. Selon l’Université des Nations unies, la quantité estimée pour l’Europe est de 9,9 Mt en 2012. Or, ces équipements contiennent sou- vent des substances ou composants dan- gereux pour l’environnement (batteries, gaz à effet de serre, tubes cathodiques, composants contenant du mercure, condensateurs pouvant contenir des PCB…). Par ailleurs, ils présentent un fort potentiel de recyclage des matériaux qui les composent (métaux ferreux et non ferreux, métaux dits « mineurs » mais sou- vent critiques et de forte valeur, verres, plastiques…). Contexte règlementaire Les enjeux sanitaires et environne- mentaux ont justifié la mise en place, au niveau européen, d’une gestion spécifique de ces déchets, fondée sur le principe de la responsabilité élargie des producteurs (REP) formalisé par l’OCDE à la fin des années 90. Dans ce cadre, ce sont les producteurs, au sens de la loi, c’est-à-dire les fabricants sur le territoire, les distributeurs sous leur marque ou les importateurs qui contri- buent ou pourvoient à la gestion de ces déchets. Les 11 catégories d’équipements valables jusqu’au 14 août 2018 Les 7 catégories d’équipements valables à partir du 15 août 2018 1 1A 1B Gros appareils ménagers Équipements d’échange thermique Autres gros appareils ménagers 1 Équipement d’échange thermique 2 Petits appareils ménagers 2 Écrans, moniteurs et équipements comprenant des écrans d’une surface supérieure à 100 cm² 3 3A 3B Équipements informatiques et de télécommunications Écrans, moniteurs et équipements comprenant des écrans d’une surface supérieure à 100 cm², Autres équipements informatiques et de télécommunications 3 Lampes 4 4A 4B Matériel grand public Écrans, moniteurs et équipements comprenant des écrans d’une surface supérieure à 100 cm² Autres matériels grand public 4 Gros équipements 5 Matériel d’éclairage 5 Petits équipements 6 Outils électriques et électroniques 6 Petits équipements informatiques et de télécommunications 7 Jouets, équipements de loisirs et de sport 7 Panneaux photovoltaïques 8 Dispositifs médicaux 9 Instruments de surveillance et de contrôle 10 Distributeurs automatiques 11 Panneaux photovoltaïques Tableau 1 : Catégories du décret n° 2014-928 du 19 août 2014 relatifs aux DEEE. 60 REE N°5/2014 LES MATÉRIAUX STRATÉGIQUESDOSSIER 1 La directive 2002/96/CE du 27 jan- vier 2003 relative aux déchets d’équi- pements électriques et électroniques et la directive 2002/95/CE du 27 jan- vier 2003 relative aux substances dangereuses contenues dans ces équi- pements, définissent les conditions de mise sur le marché des EEE ainsi que le cadre de la gestion des DEEE. Elles instaurent les grands principes suivants : - pements électriques ou électroniques relevant de dix catégories, avec une distinction entre équipements ména- gers et professionnels ; - tances dangereuses dans les EEE, sauf dérogation expresse pour certaines applications pour lesquelles la subs- titution de ces substances est techni- quement impossible à ce stade ; substances et composants dangereux contenus dans les EEE et l’atteinte d’objectif de réutilisation/recyclage et de valorisation des DEEE ; pour la gestion des DEEE issus des équi- pements qu’ils mettent sur le marché. En France, l’organisation de la filière des DEEE est réglementée par l’article L. 543-10-2 et les articles R. 543-172 à R. 543-206 du code de l’environnement. La nouvelle directive DEEE 2012/19/ UE du 4 juillet 2012 a été publiée au journal officiel de l’Union européenne le 24 juillet 2012 et a été transposée en droit français le 19 août 2014 avec le décret n° 2014-928. Le nouveau décret introduit les prin- cipales dispositions suivantes : - plique à tous les EEE (hors exclusion) qui doivent être classés dans une des catégories de l’annexe ; - neaux photovoltaïques ; mieux définies ; tableau 1) ; DEEE provenant des ménages avec un champ plus large : les DEEE sus- ceptibles d’être utilisés à la fois par les ménages et par les professionnels sont considérés par définition comme ménagers ; - tuite des petits appareils en mélange (PAM) en 1 pour 0 (c’est-à-dire sans obligation d’achat d’un appareil neuf) dans les magasins d’une surface d’au moins 400 m2 ; augmentés : - 45 % de la moyenne des mises en marché des trois années précédentes en 2016 ; - 65 % de la moyenne des mises en marché des trois années précédentes en 2019 ou 85 % des DEEE générés ; des DEEE en cours de mise en place ; - sations sont augmentés ; - casion) à l’export sont mieux encadrés avec un renforcement des contrôles. Une annexe définit des exigences minimales dans lesquelles le produc- teur doit fournir la preuve qu’il s’agit bien d’équipements en état de marche et non de déchets. Organisation de la filière La filière de collecte et de recyclage des DEEE ménagers est opérationnelle en France depuis le 15 novembre 2006, par le biais de quatre éco-organismes agréés par les pouvoirs publics (Ecologic, Eco-systèmes, ERP et Récylum). Les éco-organismes agréés se char- gent, pour le compte de leurs produc- teurs adhérents, de l’enlèvement et du traitement des DEEE ménagers collectés séparément, dans des conditions respec- tueuses de l’environnement. Ils veillent en particulier à la dépollution des DEEE, c’est-à-dire, à l’extraction des substances et composants dangereux. Ils recyclent ensuite les matières pouvant l’être et valo- risent énergiquement les autres. Les détenteurs d’EEE profession- nels mis sur le marché avant le 13 août 2005 sont responsables de la fin de vie de ces équipements, sauf en cas Figure 1 : Crédit photo : Roland Bourguet - ADEME REE N°5/2014 61 Les DEEE et le recyclage des métaux stratégiques en France de remplacement par un nouvel équi- pement équivalent (reprise par le four- nisseur). S’agissant des équipements professionnels mis sur le marché depuis cette date ou d’équipements plus anciens repris dans le cadre d’un rem- placement, les producteurs sont res- ponsables de leur fin de vie et disposent de deux possibilités d’organisation : de collecte et de traitement (sans néces- sité d’approbation, contrairement au secteur ménager) ; pour la collecte et le traitement de ces équipements. Quatre éco-organismes sont agréés pour la filière des DEEE profession- nels (Eco-systèmes, Ecologic, ERP et Récylum) selon les catégories. Chiffres clés En 2013, 1,55 Mt d’EEE ont été décla- rées et mises sur le marché au titre des déclarations obligatoires au registre de l’ADEME [1]. 478 901 t de DEEE ont été collec- tées en France par les éco-organismes et les systèmes individuels soit 31 % de taux de collecte. A titre de comparaison, le taux de collecte à atteindre en 2016 sera de 45 % de la moyenne des équi- pements mis sur le marché au cours des trois dernières années et de 65 % en 2019. 476 889 t ont été traitées dans les 200 centres de traitement de DEEE en France. Ces DEEE ont été recyclés à 78 %, les autres modes de traitement étant l’élimination (11 %), la valorisa- tion énergétique (8 %), la préparation en vue du réemploi (2 %) ou la réuti- lisation de pièces (1 %). En 2013, les objectifs réglementaires européens de réutilisation-recyclage et de valorisation (directive DEEE) ont été atteints par la France pour toutes les catégories d’équi- pements (DEEE ménagers et profes- sionnels confondus). Le traitement des DEEE en France Les DEEE sont collectés selon cinq flux : gros équipements de froid, gros équipements hors froid, petits appareils en mélange, écrans et lampes. À leur arrivée dans un centre de traitement, les DEEE subissent différentes opéra- tions. Ces étapes varient en fonction de la nature du flux à traiter et des procédés de préparation au recyclage mis en place par les opérateurs. Le traitement se déroule généralement en six grandes étapes : - férents composants) et la dépollution (extraction des substances polluantes) ; - ceaux de faible taille ; éléments ferreux à l’aide de dispositifs aimantés ; - met de séparer les cartes électroniques, qui sont valorisées ultérieurement via un procédé spécifique de recyclage pour récupérer les métaux stratégiques contenus dans ces fractions ; - liques non ferreux (dont le cuivre et l’aluminium) grâce à des courants de Foucault ; résidus tels que le papier tombent au fond du bac alors que le plastique reste en surface) par flottaison ou tri optique automatique. Une fois séparés, les différents maté- riaux composant les DEEE peuvent être valorisés, soit directement, soit après d’autres étapes de traitement. Les métaux stratégiques dans les DEEE Les composants électroniques font appel à de nombreux métaux dont nombre d’entre eux sont caractérisés par leur criticité en termes d’approvisionne- ment. Ainsi de nombreux métaux straté- giques sont-ils présents dans les DEEE, constituant de véritables ressources pour des pays qui en sont dépourvus comme la France. Le tableau 2 donne une Figure 2 - Crédit photo : Roland Bourguet- ADEME. 62 REE N°5/2014 LES MATÉRIAUX STRATÉGIQUESDOSSIER 1 répartition des différents métaux suivant les composants électroniques [2]. Le recyclage des métaux stratégiques dans les DEEE Compte tenu de la grande variabilité des composants électroniques, des pro- cessus spécifiques doivent être adaptés à chaque famille afin de tirer le meilleur parti des métaux contenus dans la plu- part des procédés. Compte tenu de la complexité des matrices et des subs- tances, il est souvent nécessaire de faire un arbitrage entre les métaux à extraire. Lampes basse consommation et à LED Les lampes à décharge (lampes basse consommation) qui émettent de la lumière visible à partir du principe de fluorescence (tubes fluorescents et lampes fluocompactes principalement) contiennent toutes de faibles quantités de terres rares (principalement yttrium, terbium, gadolinium et europium). Un gisement de 11 000 t de lampes à décharge (soit le gisement français estimé en 2012) contient ainsi environ 55 t de terres rares (45 t d’yttrium, 5 t de gadoli- nium, 3 t d’europium et 2 t de terbium). Le traitement des lampes basse con- sommation est souvent constitué d’un système de broyage suivi d’un dispo- sitif de séparation des métaux et des plastiques sous forte aspiration capable de filtrer le mercure et de récupérer les poudres. Le verre sodocalcique des tubes fluorescents est recyclé en boucle fermée à plus de 87 % et le verre borosilicate est majoritairement recyclé en laine de verre, abrasifs, peintures réfléchissantes, etc. ou valorisé en substitut de silice. Seule une infime partie est détruite. Les métaux sont triés et affinés pour être ensuite réutilisés. Les plastiques sont généralement valori- sés énergétiquement. Les poudres fluorescentes, consti- tuées principalement de phosphates (P2 O5 ) et de terres rares (yttrium, gado- linium, europium et terbium) sont aspi- rées lors du traitement des lampes. Ces poudres qui contiennent du mer- cure, nuisent à la qualité du verre qui ne pourrait pas être recyclé sans cette extraction. Ces poudres sont ensuite envoyées en vue de leur recyclage dans deux usines du groupe Rhodia à Saint-Fons (69) pour une démercurisation puis à La Rochelle (17) pour le traitement final. Le procédé mis au point permet de séparer six différentes terres rares par des successions de procédés pyro- métallurgiques et hydrométallurgiques. Dix semaines sont nécessaires pour que les poudres parcourent l’ensemble des étapes du procédé. Les terres rares récupérées sont directement réutili- sables par les fabricants de lampes. Ce site a une capacité de traitement de 1 500 t de poudres par an, soit plus de 33 000 t de lampes. Cette installation s’approvisionne dans le monde entier en poudres à recycler. Le marché des lampes à LED est en pleine évolution et va à terme remplacer les lampes basse consommation. Les lampes à LED contiennent, en faibles quantités, du gallium, du silicium, de l’or et potentiellement d’autres éléments comme l’yttrium, l’indium ou le cérium. Actuellement, la majorité des lampes collectées sont des lampes à décharge. La majorité du flux de lampes à LED n’est pas encore collectée (les lampes à LED représentent moins de 1 % du flux collecté) en raison notamment de la longue durée de vie de ce type de lampes. La filière de traitement des lampes LED est actuellement identique à celle des lampes basse consommation. Ces lampes sont donc traitées en mélange avec les autres types de lampes. Afin de maximiser le recyclage des lampes LED et d’extraire des fractions suffisam- ment concentrées en gallium et autres métaux stratégiques pour permettre leur recyclage, il sera probablement nécessaire de les trier après collecte et de les traiter séparément à l’aide d’un procédé spécialisé à mettre en place. Les écrans LCD Les écrans à tube cathodique sont actuellement en forte décroissance dans les DEEE collectés mais restent encore très largement majoritaires. Les écrans LCD sont des produits à forte valeur ÉcransLCD Cartesélectroniques Condensateurs LED Photovoltaïque Aimants Lampesfluocompactes Disquesdurs BatteriesLi-ion BatteriesNiMH Platinoïdes Terres Rares Indium Cobalt Gallium Germanium Tantale Argent Antimoine Tableau 2 : Liste des principaux métaux stratégiques présents dans les DEEE. REE N°5/2014 63 Les DEEE et le recyclage des métaux stratégiques en France intrinsèque qui renferment des maté- riaux stratégiques tels que terres rares, cristaux liquides ou indium. Actuellement, le démantèlement manuel permet de traiter les écrans plats avant la mise en place d’outils industriels. Les acteurs sont des entre- prises de traitement des déchets et des entreprises de l’économie solidaire et sociale. Des outils industriels entière- ment automatisés sont également en place depuis peu. Les fractions « classiques » (coques plastiques, cartes électroniques, métaux ferreux, métaux non ferreux…) sont expédiées chez des repreneurs iden- tiques à ceux utilisés pour les fractions des écrans à tubes cathodiques. Les lampes CCFL sont expédiées vers des installations de traitement des lampes ou des entreprises spécialisées dans le traitement du mercure. Le plastique des plaques diffusives est trié par type de plastique et orienté vers des recycleurs spécialisés. Les cristaux liquides ne sont pas pour le moment recyclés. La récupération de l’oxyde d’indium- étain (ITO) contenu dans les dalles LCD fait l’objet de recherches. La dalle est composée de deux feuilles de verre. L’ITO est déposé en couche sur la face du verre située au centre de la dalle. L’extraction de la couche d’ITO n’est donc possible que par traitement de la dalle en elle-même. Le broyage automatisé des écrans plats n’est réalisé que par peu d’entre- prises de traitement. Certaines techno- logies de broyage permettent de traiter plus rapidement les appareils tout en garantissant un captage du mercure pour les lampes CCFL et un nettoyage des fractions résultantes. Les déchets et polluants sont regroupés dans les rési- dus séparés qui contiennent le mercure. Cette fraction est éliminée. Les fractions métalliques, plastiques et verres sont triées puis les métaux et plastiques sont orientés vers des filières classiques de valorisation matière. En ce qui concerne les verres qui contiennent toujours l’ITO, il est actuel- lement étudié comment isoler cette fraction afin de récupérer l’indium. Les disques durs et aimants Les disques durs contiennent envi- ron 20 g d’aimants et du ruthénium. Il existe plusieurs types d’aimants dans les disques durs : les aimants néodyme, les aimants au samarium-cobalt. La proportion de ces deux types d’ai- mant n’est pas connue et les procédés de traitement sont différents les aimants au Samarium Cobalt étant des forts per- turbateurs du recyclage des aimants au Néodyme. Les disques durs ne sont pas à l’heure actuelle systématiquement séparés lors de la phase de traitement. Ils sont orien- tés vers des filières de broyage avec le reste des ordinateurs. Toutefois certains opérateurs réalisent cette séparation, pour assurer une destruction des don- nées confidentielles stockées ou pour optimiser la valorisation des métaux. Lors du broyage, les aimants conte- nus dans les DEEE sont broyés avec le reste du dispositif puis captés par sépa- ration magnétique. Ils se retrouvent alors avec les métaux ferreux qui sont envoyés dans le circuit de la sidérurgie, comme n’importe quelle autre ferraille. Une fois les aimants mélangés à la ferraille, il est très compliqué et coûteux de récupérer les terres rares car celles- ci s’y retrouvent en très faibles quanti- tés : elles finissent dans l’acier ou dans les scories. Le recyclage des métaux straté- giques contenus dans les aimants est un domaine qui devrait fortement évoluer dans les années à venir. Des acteurs comme Rhodia, Umicore ou Hitachi font de nombreux travaux de R&D pour mettre en place des procédés de séparation des métaux stratégiques contenus dans les aimants. Les cartes électroniques Le gisement français des cartes élec- troniques issues des DEEE est estimé à 32 000 t par an. Les déchets de cartes électroniques sont généralement classés en deux grandes catégories : les cartes « riches » et les cartes « pauvres ». Certains repreneurs distinguent trois qualités de cartes selon leur teneur en métaux précieux, par exemple : d’or ; Les cartes électroniques contiennent : fer, or, argent, petits métaux, etc.) ; la carte) ; résines). Les cartes électroniques présentes dans les DEEE doivent être retirées de tout DEEE si leur surface est supérieure à 10 cm² selon l’arrêté du 23 novembre 2005. Les cartes peuvent être récupé- rées à différentes étapes de la chaîne : lorsque les DEEE sont pris en charge par les démanteleurs et avant broyage ; après broyage dans une fraction qui varie en fonction des technologies de post broyage mises en œuvre : - fraction spécifique de cartes électro- niques ; - fraction lourde contenant principale- ment des métaux non ferreux. En 2012, 10 000 t de cartes électro- niques ont été extraites des DEEE ména- gers et professionnels traités en France. Environ 10 % des cartes électroniques françaises collectées connaissent un premier traitement en France et les 90 % restants sont traités par broyage et fonderie directement à l’étranger, chez 64 REE N°5/2014 LES MATÉRIAUX STRATÉGIQUESDOSSIER 1 Boliden (Suède) et Umicore (Belgique) principalement. Le procédé de pré- traitement réalisé en France permet de faire un concentré de cuivre et de métaux précieux qui sera ensuite traité par une fonderie de cuivre ou fonderie/ raffinerie intégrée. Le procédé de récupération et de séparation des différents métaux conte- nus dans les cartes électroniques est le suivant : après fonte des déchets dans leur intégralité dans une fonderie (un “smelter”), les fractions métalliques sous forme liquide se concentrent dans un métal collecteur présent dans les dif- férentes matières enfournées en grande quantité dans le smelter. Les différentes fractions métalliques sont ensuite sépa- rées du métal collecteur et purifiées par différents procédés hydro- et pyromé- tallurgiques propres à chaque métal. Le taux de récupération des diffé- rents métaux visé par ces entreprises de recyclage et de raffinage des métaux est également dépendant de leur valeur. Une vingtaine de métaux sont recyclés dans ces usines, les taux de récupéra- tion actuel atteints par les procédés de fonderie mis en place pouvant être très élevés (supérieurs à 95 %). Restent néanmoins, à la fin de ce procédé, des déchets ultimes pauvres en métaux, de l’ordre de 35 % du poids de départ. Les terres rares ne sont pas séparées dans ces fonderies mais peuvent être dans un deuxième temps séparées dans des unités de traitement spécifiques. Le recyclage des cartes électroniques en France est en plein développement puisque pas moins de six projets ont été identifiés à travers les 34 plans de la nou- velle France industrielle et le concours mondial de l’innovation en a retenu trois. Ces projets sont basés sur des technologies beaucoup moins lourdes et moins coûteuses que les technolo- gies existantes et permettent de récu- pérer un plus grand nombre de métaux. Les capacités de traitement envisagées sont également beaucoup moins impor- tantes et de l’ordre de quelques milliers de tonnes. Ces nouvelles usines de traitement des cartes électroniques à venir pourront donc être reproductibles à l’échelle d’un territoire. Les batteries Ni MH et Li-ion Il n’y a en moyenne dans un accu- mulateur NiMH que 4 % de terres rares dont la majorité sont des lanthanes et des cériums, qui ne sont pas les terres rares les plus stratégiques. Les néodyme et praséodyme sont en très faibles quantités. Les accumulateurs NiMH por- tables contiennent 2 ou 3 % de cobalt et environ 24 % de nickel. Les tonnages d’accumulateurs NiMH portables sont de 1 960 t en 2011 soit un gisement potentiel de 78 t de terres rares. Les tonnages collectés sont de 230 t soit un gisement potentiel de 9 t de terres rares, 55 t de nickel et 6 t de cobalt. Pour les accumulateurs NiMH des véhicules hybrides, 1,32 t ont été collec- tées en 2011. A l’heure actuelle, les opérateurs de traitement utilisent des procédés ther- miques qui ne permettent de récupé- rer et valoriser réellement que le fer, le nickel et le cobalt. Aucune valorisa- tion des terres rares n’est actuellement effectuée. Elles se retrouvent dans les laitiers et partent en décharge ou en remblaiement. Toutefois, Umicore et Rhodia vien- nent de mettre au point un procédé de recyclage des terres rares des bat- teries NiMH ; opérationnel depuis fin 2011, ce procédé s’applique à l’en- semble des accumulateurs NiMH (appli- cations mobiles et véhicules hybrides/ électriques). Les terres rares issues des accumulateurs NiMH seront traitées sur le nouveau site de recyclage d’Umi- core à Hoboken ; après avoir séparé le nickel et le fer mélangés aux terres rares, Umicore transformera celles-ci en concentré qui sera ensuite raffiné et reformulé en un matériau nouveau sur le site de Rhodia de La Rochelle. Figure 3 : Crédit photo : Jacques Le Goff - ADEME. REE N°5/2014 65 Les DEEE et le recyclage des métaux stratégiques en France Les batteries Li-ion ne contiennent pas de quantités significatives de terres rares. Les tonnages d’accumulateurs Li-ion portables en 2011 sont de 4 840 t soit un gisement potentiel de 485 t de cobalt (la teneur en cobalt baisse pour n’être que de 10 % en fin 2011) et de 97 t de lithium (en moyennant les dif- férentes chimies existantes, la teneur en lithium atteint 2 %). Les tonnages col- lectés en 2011 sont de 220 t soit un gisement potentiel de 22 t de terres rares et 4 t de lithium. Concernant les accumulateurs indus- triels (utilisés dans les véhicules élec- triques), 750 t ont été déclarées mises sur le marché en 2011 et aucun tonnage collecté à ce jour. Les tonnages collectés en 2011 sont assez faibles mais le déve- loppement des véhicules électriques pourrait augmenter significativement les tonnages collectés et donc les tonnages de métaux stratégiques à recycler. A l’heure actuelle, les deux procédés utilisés par les opérateurs de traitement sont l’hydrométallurgie (après broyage et séparation, les fractions non ferreuses sont mises en solution et subissent une attaque acido-basique à température ambiante) et la pyrométallurgie (fusion à haute température et affinage de la fraction métallique). Ces procédés ne permettent de récupérer et de valoriser que le fer, le nickel et le cobalt et parfois l’aluminium et le cuivre. Concernant les batteries de véhicules électriques, il faut démanteler la batterie au niveau de la cellule pour pouvoir valoriser les métaux stratégiques contenus dans la masse active de la cathode. La cellule est alors traitée soit par voie pyrométallurgie, soit par voie hydrométallurgie comme pour les accumulateurs portables. L’un des enjeux clés des développe- ments actuels est donc de valoriser au mieux le cobalt, le nickel et le manga- nèse qu’elles contiennent. Toutefois les recherches sur les chimies des batte- ries visent, entre autres, à diminuer la part de ces matériaux, les plus chers. Le recyclage du lithium n’est pas suffi- sant pour assurer la rentabilité du recy- clage, compte tenu de la faible teneur en lithium des batteries et de son prix bas, mais des projets de R&D sont en cours pour y parvenir. La majorité des projets R&D est orien- tée vers les batteries de véhicules élec- triques mais ils pourront, évidement, s’appliquer aux accumulateurs portables. R&D D’après la base de données de l’Ins- titut national de la propriété industrielle (INPI), 22 brevets concernant le recy- clage des métaux stratégiques ont été déposés au cours des huit dernières années en France dont sept spécifiques au DEEE. La France est en 8e position mondiale et 2e position européenne, der- rière la Chine (2 173), le Japon (781), les Etats-Unis (312), la Corée (258), la Russie (154), l’Australie (85), l’Allemagne (56) et devant la Grande-Bretagne (20) et l’Ukraine (7). Le nombre de brevets déposés au niveau mondial sur le recyclage des métaux stratégiques évolue de 194 en 2004 à 903 en 2012, avec un total de 4 131 brevets déposés sur la période Sur la période 1992-2012, 3 699 articles scientifiques ont été publiés dans le monde sur le recyclage des métaux rares avec un net pic de publi- cation sur les années 2008 à 2010 [3]. 108 articles ont été publiés en France sur cette même période. De nombreux projets de R&D ont également été menés ces dernières années sur des procédés de recyclage des métaux stratégiques, bénéficiant Tableau 3 : Nombre d’articles scientifiques parus sur le recyclage des métaux rares dans le monde [3]. 66 REE N°5/2014 LES MATÉRIAUX STRATÉGIQUESDOSSIER 1 souvent d’un financement des éco- organismes DEEE ou bien de l’ADEME. Les 34 plans de la nouvelle France industrielle ont comme objectif de déterminer les priorités de la politique industrielle de la France. Parmi ces prio- rités figure le développement industriel du recyclage des cartes électroniques. Le recyclage des métaux stratégiques issus des DEEE est donc une priorité. Conclusion Les perspectives en matière de consommation et de disponibilité des matières stratégiques laissent entrevoir des pénuries potentielles à moins de 10 ans pour certaines d’entre elles, met- tant en péril la disponibilité de certains composants, notamment électroniques, indispensables aux biens d’équipement courant, aux infrastructures et au déve- loppement des énergies renouvelables. Face à ces enjeux, la « disparation » des DEEE dans des décharges ou des inciné- rateurs constitue une aberration environ- nementale et économique en particulier pour les métaux stratégiques. La France a mis en place sur ces déchets un dis- positif REP dynamique permettant, si les détenteurs de déchets jouent le jeu, de développer la collecte et d’orienter les flux vers des installations performantes. C’est aussi l’opportunité de renforcer la recherche et développement sur notre territoire mais aussi en partenariat avec d’autres acteurs européens, via les pro- grammes ERA MIN ou horizon 2020 par exemple. En outre des opportunités industrielles s’offrent aux acteurs fran- çais pour développer des technologies nouvelles de traitement afin de déve- lopper une activité économique d’avenir dans une société s’appuyant sur l’écono- mie circulaire. Références [1] ADEME, « Equipements électriques et électroniques - synthèse 2013 », 2014. [2] ADEME, « Etude du potentiel de certains métaux rares », 2010. [3] ADEME, « Etude bibliométrique - recyclage des métraux rares », 2013. LES AUTEURS Erwann Fangeat est titulaire d’un DESS « qualité chimique et biologique des atmosphères » à l’Université Paris VII et d’un master of chemistry à l’Université de Greenwich (Londres). Entré à l’ADEME en 1998, Il a travaillé sur la thématique de la qualité de l’air pendant cinq ans puis a rejoint la direction Economie circulaire et déchets. Depuis 2012, il a en charge le suivi de la filière DEEE au sein du service Produits et efficacité matière. Alain Geldron est ingénieur de l’Ecole supérieure de l’énergie et des matériaux (Polytech Orléans) et est docteur en ressources na- turelles minérales de l’Université d’Orléans. Il participe depuis 30 ans à la politique française de gestion des déchets, de qualité de l’air et de maîtrise de l’énergie. Depuis 2013, il développe la prise en compte des problématiques des matières premières, notamment minérales, au sein de l’ADEME et assure le pilotage, en tant que référent, de la mise en œuvre du concept d’éco- nomie circulaire.