Certains constructeurs automobiles disent que le recyclage des pièces automobiles est l'avenir. Mais est-ce réaliste ?

May 21, 2023

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L'avenir des transports

La « fabrication circulaire » promet de réduire les déchets en réutilisant des pièces pour fabriquer de nouvelles voitures. Il y a des lueurs d'espoir, mais elles sont actuellement dépassées par les défis.

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De Roy Furchgott

Cet article fait partie de notre série sur l'avenir des transports, qui explore les innovations et les défis qui affectent la façon dont nous nous déplaçons dans le monde.

Les tuyaux d'échappement des voitures crachent environ 4,6 tonnes métriques de dioxyde de carbone par an, mais les voitures commencent à polluer bien avant de prendre la route. Et ils continuent à polluer longtemps après avoir été mis au rebut. Ils commencent à consommer de l'énergie et à émettre du carbone par l'extraction et la production de l'acier, du caoutchouc, des plastiques, du verre, du lithium et du cuir utilisés pour les construire. Lorsqu'ils sont mis au rebut, ils moisissent dans les dépotoirs, émettant des chlorofluorocarbures et des gouttes d'huiles et d'acides dangereux pour les eaux souterraines.

Aujourd'hui, des scientifiques, des écologistes, des décideurs politiques et des constructeurs automobiles avancent une idée qui pourrait changer cela. Un concept industriel appelé « fabrication circulaire » vise à briser le cycle de la prise, de la fabrication, de l'utilisation et du lancement, en construisant des voitures dont les composants peuvent être réutilisés à l'infini pour fabriquer de nouvelles voitures.

L'idée est suffisamment nouvelle pour qu'il n'y ait pas de définition standard - il n'y a même pas de nom convenu. On l'appelle diversement la fabrication circulaire, l'économie circulaire ou la fabrication dans une économie circulaire. Néanmoins, la fabrication circulaire fait partie du Green Deal européen, qui jette les bases d'une nouvelle réglementation pour les constructeurs automobiles.

Bien que l'idée ait à peine dépassé le stade conceptuel, les constructeurs automobiles se précipitent déjà pour revendiquer une supériorité circulaire. "GM Technology est un leader de l'économie circulaire", a souligné un communiqué de presse de 2020. BMW, Ford, Toyota, Tesla et d'autres ont également revendiqué l'avenir circulaire. Les observateurs de l'industrie préviennent que, pour l'instant, la principale valeur de l'économie circulaire pourrait être les relations publiques.

"C'est une opportunité mûre pour beaucoup de greenwashing par les entreprises automobiles", a déclaré Richard Gregory, professeur d'économie à l'East Tennessee State University qui étudie la pratique. "Cherchent-ils activement à induire en erreur? À ce stade, c'est difficile à dire car il n'y a pas de réglementation fédérale sur ce qu'ils font."

La caractéristique centrale de la fabrication circulaire - la circularité - crée à la fois un dilemme et une opportunité : il n'y a pas de point de départ unique, et chaque partie du cycle est aussi importante que la suivante. Cela signifie qu'il n'y a pas de problème central à résoudre, mais cela signifie également que même des éléments obscurs de la fabrication automobile peuvent contribuer à l'amélioration.

Malgré les défis, il y a des lueurs de progrès d'entreprises aussi diverses qu'une start-up de super-voitures en Californie, un projet étudiant aux Pays-Bas et un consortium de pièces automobiles.

"Les gens pensent que nous ne parlons que de recyclage, mais c'est beaucoup plus important que cela", a déclaré Abhishek Gupta, qui dirige l'Initiative des voitures circulaires du Forum économique mondial. En gros, l'idée est de réduire la quantité d'énergie et de matériaux nécessaires à la fabrication d'une voiture. Il existe plusieurs façons d'y parvenir : utiliser plus d'énergie éolienne et solaire dans le processus de fabrication, par exemple, ou fabriquer des pièces avec moins de matériaux recyclés. "En regardant les mesures du carbone et des ressources que vous consommez, vous pouvez vraiment regarder votre niveau de circularité", a déclaré M. Gupta.

Cela semble simple. Mais une étude publiée en 1998 par la Society of Automotive Engineers a révélé que les berlines américaines de taille moyenne comprenaient environ 20 000 composants. Les voitures sont devenues plus complexes, ce qui est un défi pour les recycleurs, a déclaré Greg Keoleian, auteur principal de l'étude, maintenant professeur au Center for Sustainable Systems de l'Université du Michigan. "Il y a beaucoup de place pour l'amélioration à la fin de la vie du véhicule", a déclaré M. Keoleian.

Les recycleurs de voitures enlèvent les pièces précieuses, comme les moteurs en état de marche, pour les réutiliser. Les carcasses restantes vont aux entreprises de ferraille, qui détruisent généralement le reste. Mais le broyat en alliage mixte a une utilisation limitée.

Prenez l'aluminium. "Le flux d'aluminium dans ce cas est un mélange de nombreux alliages différents, y compris l'alliage coulé, qui ne retourne pas bien dans la tôle", qui est utilisé dans les panneaux de carrosserie, a déclaré John Weritz, vice-président des normes et de la technologie à l'Aluminum Association. La demande de matériaux non mélangés augmente car les constructeurs automobiles utilisent de plus en plus des panneaux de carrosserie en aluminium léger, a-t-il déclaré.

Dans la fabrication circulaire, la réponse au problème de tri est de modifier le processus de conception pour inclure un plan de démontage, de sorte qu'une voiture retirée soit facile à séparer en sources similaires de métal, de plastique, de caoutchouc et de verre. Configurer les voitures pour fournir des matériaux facilement recyclables aide les fabricants à se libérer des problèmes de chaîne d'approvisionnement : la voiture devient sa propre chaîne d'approvisionnement.

L'industrie automobile dit qu'elle réalise des gains tangibles dans les matériaux d'emballage et d'expédition. "Nous avons réduit les emballages en utilisant des conteneurs d'expédition réutilisables", a déclaré Kevin Butt, président du Suppliers Partnership for the Environment, un consortium d'entreprises et d'agences gouvernementales qui s'occupent du transport. Bien que l'idée ne soit pas nouvelle, Toyota Amérique du Nord, où M. Butt est directeur de la durabilité environnementale, a déclaré que depuis 2017, elle avait réduit 65 millions de livres de carton et 171 millions de livres de caisses en bois, et avait économisé 273 millions de dollars en utilisant des conteneurs moulés en plastique recyclé pour expédier des pièces telles que des entretoises, des convertisseurs catalytiques et des arbres de volant. Le consortium souhaite voir la pratique adoptée par l'ensemble de ses membres.

Entre la construction et le recyclage, il y a bien sûr l'usage. L'objectif circulaire est de prolonger la durée de vie d'une voiture sur la route : moins de voitures neuves signifie moins de matériaux et moins d'énergie nécessaire pour en construire une nouvelle. Mais il y a un hic - à un certain moment, garder une vieille voiture en marche peut contribuer davantage à la pollution que la construction d'une nouvelle.

"Si nous maintenons trop longtemps les consommateurs d'essence sur la route, nous bénéficions d'un point de vue matériel, mais pas d'un point d'émissions", a déclaré Jennifer Russell, qui a co-rédigé un rapport de l'ONU sur l'économie circulaire.

L'un des projets les plus ambitieux pour garder les voitures sur la route est la réusine de Renault à Flins, en France, une installation de 915 000 pieds carrés dédiée à une vaste expérience de fabrication et de rénovation de voitures, et de conversion de certaines à l'énergie électrique. Il crée une ligne de démantèlement, pour fournir des pièces pour les voitures abandonnées, ainsi que des flux non mélangés de métaux et de plastiques à recycler. Il pourrait également convertir certains véhicules à essence en véhicules électriques, dans le but de remettre en service 25 000 véhicules cette année.

L'élément principal de l'expérience concerne la manière de rendre la circularité réalisable en tant qu'entreprise. "Ils ne peuvent pas tout faire parce que c'est bon pour l'environnement ; ils doivent avoir une raison commerciale pour cela", a déclaré Alice Bodreau, responsable des partenaires mondiaux à la Fondation Ellen MacArthur, une association à but non lucratif dédiée à l'économie circulaire, qui s'associe à Renault.

Tout cela a attiré l'attention des grands constructeurs automobiles. L'année dernière, BMW a fait sensation au Salon international de l'automobile de Munich avec l'iVision, un concept-car qui, selon elle, est entièrement recyclable. Mais ces efforts sont loin derrière un effort étudiant moins connu de l'Université de technologie d'Eindhoven aux Pays-Bas, qui produit des concept-cars recyclables depuis des années.

Les étudiants, qui en sont aujourd'hui à leur quatrième génération de ce véhicule, qui s'appelle cette année ZEM, pour Zero Emission Mobility, pourraient encore devancer les majors. La célèbre iVision de BMW était conçue comme une voiture économique : minuscule, carrée et simple. Les étudiants ont trouvé le public indifférent à une esthétique similaire dans leurs versions précédentes – mais ils ont un plan pour résoudre ce problème.

"Cette année, nous voulions faire une voiture vraiment badass pour que les gens veuillent interagir avec elle", a déclaré Louise de Laat, responsable de l'équipe étudiante pour l'effort TUecomotive de l'école. Le ZEM, construit pour environ 50 000 $, ressemble au coupé sportif BMW 4 M et est fait de plastique imprimé en 3D renforcé de fibre de verre ou de carbone. Le ZEM est actuellement expédié en Amérique pour une tournée.

Bien sûr, les modèles conceptuels des constructeurs automobiles et les projets d'étudiants ne sont pas limités par les règles de sécurité. Mais le constructeur automobile Divergent 3D produit maintenant le Czinger 21C, qui est non seulement conçu selon les principes de la fabrication circulaire, mais qui est également légal dans la rue et a établi un record de vitesse sur piste à Laguna Seca. La voiture est construite à l'aide d'une impression 3D qui réduit la quantité de matériau utilisée dans une voiture de 40 % en moyenne, sans compromettre la résistance. Les pièces, imprimées en aluminium, peuvent être atomisées et la poudre réutilisée, ce qui semblerait énergivore, mais le fondateur de l'entreprise, Kevin Czinger, a déclaré : « La quantité d'énergie est bien moindre lorsque vous tenez compte du fait que vous extrayez des matériaux par l'exploitation minière.

Malheureusement, pour l'instant, le « éco » dans « éco-responsable » ne signifie pas économie. Le premier grand fabricant à utiliser un sous-châssis imprimé en 3D divergent est Aston Martin, qui en mettra un dans le cabriolet DBR22 de production limitée qui fait tourner les têtes. Le prix? Un modèle de base vous coûtera environ 2 millions de dollars.

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