technologies & enjeux / La vie d’un parc éolien
Le recyclage des pales éoliennes
Le secteur de l’éolien, comme toute industrie, est confronté à l’usure de ses équipements et aux problématiques de la fin de vie d’exploitation des sites. Bien que le bilan du recyclage hors pale soit très bon (98 % de la masse total), les pales qui sont faites en matériaux composites (pour leur légèreté et leur résistance), n’ont pas encore de filière de recyclage mature. L’ensemble des éléments qui composent une éolienne sont désormais conçus et produits selon une démarche d’éco-conception qui inclut une réflexion sur la façon dont on peut revaloriser les pales afin de réduire l’impact environnemental. Par exemple, en France d’ici 2025, l’ADEME s’attend à un volume de démantèlement de 1 GW par an (plus de 10 GW en Europe). Cela représente entre 3 000 et 15 000 tonnes de matériaux composites qu’il va falloir traiter. Noyés dans la résine, les matériaux composites (essentiellement des fibres de verre ou de carbone) doivent pouvoir être récupérés sans être endommagés. Cette opération est très complexe mais il existe actuellement différents moyens possibles :
- La réutilisation directe, donc sans transformation chimique (comme mobilier urbain par exemple)
- Le broyage puis la valorisation dans les cimenteries comme combustible puis cendres
- Le broyage pour la fabrication d’autres matériaux composites recomposés, à la résistance comparable aux composites de bois (pour fabriquer des meubles par exemple)
Poussée par le besoin de réduire son impact environnemental pour répondre à ses détracteurs, la filière éolienne vise des pâles recyclées à 100 %. De nombreux fabricants expérimentent aujourd’hui de nouveaux matériaux afin à la fois de remplacer les anciennes pales, d’améliorer la durée de vie des machines, de les rendre réutilisables et de faciliter leur recyclabilité. Deux projets sont en cours sur le sujet : ZEBRA et CETEC.
Ce consortium d’industriels vise à développer des pales en matériaux 100 % recyclables. Le projet a débuté en 2020 et il est prévu pour une durée de 42 mois. Il est piloté par l’Institut de Recherche Technologique (IRT) Jules Verne, et bénéficie d’un budget de 18,5 millions. Les recherches se basent sur un composant développé par la société française Arkema : la résine thermoplastique Elium, connue pour ses propriétés de recyclage par dépolymérisation (processus de conversion d’un polymère en monomères) ou de dissolution. De nombreux autres acteurs importants composent ce consortium à l’image de l’énergéticien Engie, du producteur de pales LM Wind Power, du fabricant de composite Owens Corning ainsi que de Suez.
Ce projet, lancé par le géant de l’éolien Vestas, vise à mettre au point une technique pour séparer les matériaux composites des pales. Supposé être prêt en 2024, ce procédé devra parvenir à fracturer chimiquement les molécules d’époxy en résines vierges pour être réutilisés pour la production de pales neuves. Les fibres de verre et de carbone, quant à elles, pourront être intégrées à des cycles de revalorisation existants. Cette initiative menée par Vestas est également soutenue par le producteur d’époxy Olin, l’Institut technologique danois (DTI), l’Université d’Aarhus, et financée par le fonds danois pour l’innovation.
Globalement les sujets de la recyclabilité et du choix des matériaux en général devraient connaitre dans les prochaines années une véritable révolution, à l’image de l’accroissement phénoménal des puissances unitaires des éoliennes aujourd’hui mises en service. Il restera toutefois à éclaircir les problématiques de coûts et de consommation énergétique de ces nouvelles technologies.
LEXIQUE
Eco-conception : approche globale qui consiste à intégrer l’environnement dès la conception d’un produit ou d’un service, et lors de toutes les étapes de son cycle de vie.
Epoxy : les polymères époxydes sont produits par polymérisation de monomères époxydes. Il s’agit de substances chimiques composées d’un atome d’oxygène ponté sur une liaison carbone-carbone. Généralement utilisés pour les colles et peintures, ils sont également utilisés dans la fabrication de matériaux composites permettant de rendre plus légers et plus résistants de nombreux équipements.