Le grand pari du recyclage des éoliennes (... et surtout des pales)

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Les éoliennes de première génération sont en fin de vie. Un grand remplacement s’annonce pour les prochaines années avec des machines plus grandes et plus performantes. Dans certains pays pionniers de la technologie de production d’énergie alternative tels que l’Allemagne, le Danemark ou l’Espagne, il est déjà en route. Le défi était de taille, surtout en termes de recyclage.

La situation ne semble pas si sombre car une éolienne est recyclable à 85-90 %, même les socles en béton peuvent l’être. Les pales sont le gros point noir de la circularité. Considérées comme un déchet ultime, elles partent à l’incinération (en cimenterie) ou à la décharge. La mise en décharge est considérée comme la pierre d’achoppement pour cette énergie dite verte et soumise aux critiques. Elle est interdite dans quatre pays européens (Allemagne, Autriche, Pays-Bas, Finlande). La volonté du porte-parole des industriels du secteur, WindEurope (Association européenne de l'énergie éolienne), est de pousser l’Europe à la généraliser pour booster le recyclage et augmenter la durabilité des éoliennes.

Fabriquées en résine epoxy et composées de 60% de fibres de verre ou de carbone (pour les plus grandes), les pales sont difficiles à découper. Le matériau semble impossible à recycler en tant que tel. Lorsque la fibre de verre qui les compose est récupérée, elle perd en qualité et doit partir vers d’autres applications.

Que nous proposent les chercheurs ? Quelles sont les solutions alternatives à la classique mise en décharge ?

Trois grandes pistes se dégagent :

  • le marché de l’occasion
  • l'upcycling
  • la circularité exemplaire ou presque

1 – Le marché de l’occasion

Reconditionner un photocopieur ou un smartphone pour lui offrir une nouvelle vie, l’idée a déjà intégré notre quotidien. Et pourquoi pas une éolienne ?

Pour les pièces détachées, l’idée est déjà en usage. Lorsqu’une éolienne arrive en fin de vie, tous ses composants ne sont pas nécessairement obsolètes. Son démantèlement alimente une filière de pièces d’occasion qui peuvent être utilisées dans le cadre de la maintenance et la réparation (contacteurs, moteurs, ...).

Déjà actif dans ce secteur depuis 2007, le français Sébastien Duchesne a souhaité élargir ses perspectives commerciales via une nouvelle société, Mywindparts. Quand l’éolienne doit simplement céder la place à une machine plus efficace (repowering ou revamping), elle pourrait être entièrement récupérée, pour production ou pour pièces, et sa durée de vie augmentée jusqu’à une quinzaine d’années. Les deux hypothèses demandent un démantèlement soigneux et des aires de stockage adaptées.

Deux marchés sont visés en fonction des attentes des clients :

  • en France → celui des pièces séparées en tant que pièces de rechange ;
  • en Europe de l’Est et Afrique du Nord → celui des machines entières, au prix très attractif comparé à celui du matériel neuf. Le vendeur s’assure que la capacité de production corresponde aux besoins des clients, reconditionne les pièces principales (génératrice, transformateur, …) selon les nécessités et garantit le bon fonctionnement de la machine.

En 2021, 80% des éoliennes pouvaient être recyclées mais aujourd’hui la quantité d’éoliennes déclassées est telle qu’elle dépasse largement les capacités d’absorption du marché. Elargir le réemploi à la remise en production des unités déclassées est une belle illustration de circularité alors que certains des composants, notamment les pales, sont a priori difficiles à recycler. Ce n’est donc pas suffisant.

 

2 – L’upcycling

Dans cette optique, la fonction de la pale est détournée avec une intervention plus ou moins lourde.

Intervention légère

La solution la plus basique est de les utiliser, complètes ou découpées, comme un élément des nouvelles réalisations. Voici venir le parking à vélos, le mobilier urbain (banc, espaces de jeux, abribus, …). Si le moindre abri à vélo fait s’esbaudir les foules, il faut reconnaître que le nombre de projets reste très confidentiel, surtout comparé au volume de déchets.

 L’idée n’est pas récente. En 2014 déjà, les architectes de Superuse Studios avaient conçu un banc éolien à Rotterdam.

Action significative

Le danois Jakob Nielsen (startup Miljøskærm) a développé un process de recyclage les pales axé principalement sur le broyage. Il les transforme en un matériau poreux avec lequel il fabrique des murs anti-bruit dont l’absorption acoustique est considérée comme très performante. Le matériau reste recyclable plusieurs fois sans nécessiter autant d’énergie que des produits classiques (2x moins que l’aluminium et les laines minérales, par exemple).

 

3 – La circularité exemplaire ou presque

Décomposer la résine en un matériau réutilisable ouvre la porte à une démarche circulaire plus efficiente pour la fabrication des futures éoliennes.

Dans ces hypothèses, les scientifiques ont travaillé sur la composition du matériau utilisé pour la fabrication des pales pour qu’il devienne intrinsèquement réutilisable. Aucune différence visible à l’œil nu, tout se joue lorsque vient l’heure du recyclage.

A noter que l’ADEME a publié l’année passée un « Guide du Recyclage et de l'Ecoconception des Composites (GREC) ». Cet ouvrage dresse un bilan du paysage du composite en France, tant du point de vue du recyclage et de la valorisation que des solutions pour une conception plus durable. Il est consultable gratuitement sous format électronique : librairie.ademe.fr.

Translation

La société germano-espagnole Siemens Gamesa experte en énergies renouvelables a axé sa recherche sur une nouvelle résine epoxy. Sous l’action combinée de la température et d’un acide, elle se dissout, libérant la fibre de verre, sans nécessiter de broyage.

Petits bémols :

  • Les fibres récupérées connaissent une perte de performance et sont inutilisables pour la fabrication de nouvelles pales. Elles partent vers d’autres filières de fabrication qui tolèrent des propriétés mécaniques amoindries : mobilier, plan de travail, planche de surf, …
  • Elles sont actuellement plus chères que des fibres neuves.

Intégralité

La société danoise Vestas spécialisée dans la fabrication éolienne, avec ses partenaires universitaires et privés, franchit encore une étape dans le développement de cette méthode de décomposition de la résine. Leur objectif est « de pale à pale » : les anciennes pales serviront de matières premières pour fabriquer les nouvelles. En 2021, le taux de recyclage atteint était de +/- 42 %, un score amené à s’améliorer dans les années à venir.

D’autres startups poursuivent les mêmes buts : Reciclalia (Espagne) et Re-Wind (Irlande).

Friandise

Autre équipe de chercheurs, autre alternative au recyclage du matériau de fabrication des éoliennes. L’idée des scientifiques de la Michigan State University (USA) est d’abandonner la résine époxy au profit d’un mélange biosourcé de résines polymères d’origine végétale et synthétique. L’avantage ? Elle est … alimentaire, à condition d’être filtrée car elle contient aussi de la fibre de verre. Elle pourrait vous être proposée sous forme d’oursons gélatineux. Appétissant ? Tout dépend des goûts ! Anecdotique ? Certainement et, dans une certaine mesure heureusement, car la matière première n’est disponible qu’en quantité limitée.

Nous lui préférerons une circularité plus classique. Telle quelle, elle est recyclable à l’infini dans la fabrication, notamment, d’éléments de construction (encadrement de fenêtre, plan de travail de cuisine, …).

 

 

Sources :
- « Énergie éolienne : la difficulté du recyclage et la controverse des pales », Monica Pinna, 28/06/2021, fr.euronews.com
- « Éoliennes et pièces d'occasion, le marché prend forme », Baptiste Clarke, 07/03/2022, www.actu-environnement.com
- « Des pales d’éoliennes recyclées en mobilier urbain ! », 21/10/2021, www.futura-sciences.com
- « La seconde vie des éoliennes », Antonia Kerrigan, Valérie Dekimpe, Marina Bertsch, Elena Colonna, Julia Guggenheim, 13/01/2023, www.france24.com
- « Économie circulaire : l'Ademe dresse l'état des lieux du recyclage des composites », E. Miculita, 31/05/2022, www.actu-environnement.com
- « Un fabricant danois a trouvé comment recycler entièrement ses éoliennes », Rédaction, 18/02/2023, positivr.fr
- « Des chercheurs recyclent des pales d’éoliennes… en oursons en gélatine », Justine M., 26/08/2022, creapills.com
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