Recyclage en aéronautique

Cette première section offre tout d’abord un aperçu de l’industrie de recyclage. Elle aborde le recyclage dans trois secteurs d’industrie : l’industrie d’automobile, l’industrie d’emballages et l’industrie aéronautique. Par la suite les différentes méthodes de traitements en fin de vie rencontrées par l’industrie aéronefs. Finalement, la réglementation sur la santé et la sécurité au travail appliqué.

Plusieurs filières spécialisées dans le recyclage des métaux sont implantées en Amérique du Nord. Plus de 13 millions de tonnes de déchets sont produites par les véhicules (voitures) en fin de vie chaque année. Les procédés de recyclage de véhicules peuvent récupérées jusqu’ 75 % de la masse des métaux. Au total, 70 % des métaux récupérer sont des métaux ferreux et 5 % sont des métaux non ferreux qui représente une valeur de 50% de la valeur totale (EAA 2004, Latrémouille-Viau 2009) .

Le processus de recyclage commence par le démantèlement de véhicules en récupérant les pièces réutilisables et valorisables. Par la suite les pièces seront transportées vers des centres de broyages et de tri physiques qui permettent une séparation en trois catégories : résidus de déchiquetage, métaux ferreux et métaux non-ferreux. Finalement, les métaux non-ferreux sont traités d’une façon de production de nouveaux alliages et d’autres types d’extrants (Latrémouille-Viau 2009).

Le processus de recyclage des canettes est le processus le plus développé de recyclage en fin de vie. Une fois la collecte est faite sous forme de balles, ils sont broyés par la suite. Par la séparation magnétique, les métaux ferreux sont retirés, puis un tri par jet d’air est effectué pour l’enlèvement de certains contaminants non ferreux (zinc, acier). Ensuite un traitement thermique pour retirer les revêtements et d’autres contaminants sous une température de 520 °C (Latrémouille-Viau 2009).

L’arrivée en fin de vie des aéronefs de l’ancien génération 1970-80 et la confirmation des enjeux environnementaux ont obligé les avionneurs à considérer de plus en plus sérieusement le problème en fin de vie. De plus, l’arrivée de 12 000 avions dans les 20 prochaines années avec la croissance du trafic aérien mondial annonce l’expansion d’un nouveau marché du recyclage (Entrevoisins 2012). Le recyclage en aéronautique est un marché de pays développés réparti entre l’Amérique du nord et l’Europe (Lesechos 2015). En France, l’aéroport de Châteauroux et Tarmac Aerospace à Tarbes se sont lancés dans un projet de recyclage : le premier projet avec le soutien de Boeing, le deuxième avec Airbus et plusieurs équipementiers ainsi que le spécialiste des déchets Sita. Tarmac a commencé par le démontage puis est allé vers le stockage, mais Châteauroux a effectué la démarche inverse, en Grande Bretagne et plus particulièrement dans le centre du pays et aux frontières du Pays de Galles, un projet de recyclage est annoncé (Lesechos 2015). Au Canada, les responsables de l’industrie aéronautique cherchent des moyens de faciliter le recyclage de leurs aéronefs. Deux projets liés au recyclage des avions ont débuté aux aéroports de Saint-Hubert. D’une part, les travaux d’Aéro Montréal, l’entreprise Avianor et l’aluminerie Alouette. D’autre part, la création d’un programme de recherche à l’aéroport de Saint hubert par l’École Polytechnique, Bombardier et le CTA (Stéphane Champagne, 2011).

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L’Aircraft Fleet Recycling Association (AFRA) rassemble une cinquantaine d’entreprises d’Amérique du Nord, d’Europe, d’Asie et d’Afrique (constructeurs aéronautiques, motoristes, spécialistes du recyclage, démontages d’avions). Les opérations gérées par l’AFRA vont du stockage au démontage (prélèvement, dépollution et traitement/élimination des substances dangereuses/polluantes, démontage) (Cleansky, 2010; AFRA, 2016). Les stockages non sécurisés entraînent une pollution de sols à cause des métaux toxiques tels que le chrome, le plomb et le cadmium, d’après l’organisme de recherche EPSRC, il est difficile de séparer et réutiliser les composants d’aéronefs : plus le nombre de matériaux utilisés dans la conception d’aéronefs est élevé et varié, plus le processus de séparation est complexe (Towle 2007; Latrémouille-Viau 2009). La technologie utilisée influence largement leur rentabilité. Selon le président de la compagnie Aircraft End-of-Life Solutions, il est possible de recycler 90 % de la masse d’un avion. Cependant, la valorisation des matériaux dépasse rarement 60 % de la masse d’aéronef puisque les procédés de recyclage actuels s’avère peu rentables ( Latrémouille-Viau, 2009; Malavallon, 2011).

selon l’entreprise Bartin Recycling Group, un aéronef contient 75 % de métaux, dont 85 % d’alliages d’aluminium, 2 % de cuivre, 3 % de titane et 10 % d’acier (Itzkowitch 2008; Latrémouille-Viau 2009). Le recyclage d’aluminium en provenance des avions se fait en boucle ouverte en vue d’être réutilisé dans d’autres secteurs industriels. Pour ces raisons, le recyclage en boucle fermée est une pratique non courante en aéronautique parce que les alliages d’aluminium comportent des impuretés et une variation différente pour les métaux formés durant le procédé de broyage et de recyclage (Latrémouille-Viau 2009). Dans l’industrie aérospatiale, les concentrations en silicium et fer ne peuvent pas dépasser 0,25 % et 0,15 %, car ils sont difficiles à contrôler durant le procédé de production, ce qui mettre difficile la réintroduction des alliages d’aluminium dans des composantes d’avions, D’un autre côté, ces concentrations s’élèvent à 0,40 % dans l’industrie d’automobile, ça permettra leur réintroduction dans ce secteur (Das and Kaufman 2008; Latrémouille-Viau 2009). Les filières de valorisation d’avions sont nouveaux et peu documentées (Latrémouille-Viau 2009).

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE 1 ÉTAT DE CONNAISANCE
1.1 Recyclage en aéronautique
1.1.1 Industrie du recyclage
1.1.2 Traitement en fin de vie des avions
1.1.3 Santé, sécurité et législation
1.2 Recyclage des métaux
1.2.1 Recyclage d’aluminium
1.2.1.1 Alliage d’avions
1.2.1.2 Processus de recyclage d’aluminium
1.2.2 Recyclage du chrome
1.2.2.1 Technologie de traitement
1.2.2.2 Techniques d’analyses
1.2.3 Recyclage du titane
1.2.3.1 Alliages de titane
1.2.3.2 Recyclage du titane
1.3 Électrochimie
1.3.1 Conception d’une cellule électrochimique
1.3.1.1 Matériaux d’électrode
1.3.1.2 Structure des électrodes employées
1.3.2 Applications environnementales
1.3.2.1 Traitement des effluents riches en métaux
1.4 Résumé et discussion
CHAPITRE 2 MÉTHODOLOGIE
2.1 Caractérisation microscopique
2.1.1 Préparation métallographique
2.1.2 Analyse de la microstructure
2.2 Cellule électrochimique
2.2.1 Conception de la cellule électrochimique
2.2.2 Mode opératoire
2.3 Cheminement expérimental
CHAPITRE 3 RÉSULTATS ET DISCUSSION
3.1 Résultats d’analyses microscopiques
3.2 Résultats électrochimiques
CHAPITRE 4 DISCUSSION GÉNÉRALE
4.1 Limites et voies de recherches
4.2 Retombées financières
4.3 Perspectives d’avenir
CONCLUSION 

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