La valorisation des déchets des appareils réfrigérants : Enjeux et perspectives

On estime à 1,7 millions de tonnes le gisement total de Déchets d'Equipements Electriques et Electronique (DEEE ou D3E) générés chaque année en France, soit entre 16 et 20 kg par habitant. On appelle DEEE tout déchet issu d'appareils fonctionnant à l'électricité ou via des champs électromagnétiques. Si ces derniers ne représentent que 5% de la part totale des déchets des ménages, il n'en reste pas moins que ceux-ci sont potentiellement néfastes pour l'environnement, du fait de leur composition.

• 11 catégories d'équipements électriques et électroniques
• Les éco-organismes, maitre d'œuvre de la filière DEEE
• Les enjeux de la collecte
• La spécificité des DEEE froids
• Les phases de traitements : recyclage et valorisation

Avec une production en hausse de 2 à 3% par an, les DEEE sont, en valeur relative, les déchets dont l'accroissement est le plus important.

Il est donc absolument impératif d'en assurer une gestion durable, d'une part pour valoriser des matériaux recyclable comme les métaux ferreux et non-ferreux, et d'autre part pour éviter la diffusion des agents polluants contenus dans ces déchets.

Pour faire face à ces enjeux, deux directives européennes ont vu le jour le 27 janvier 2003 : la directive 2002/96/CE relative à la gestion des DEEE et la directive 2002/95/CE relative aux substances dangereuses contenues dans ces équipements (appelée aussi directive ROHS).

En substance, ces deux directives instaurent le principe de la Responsabilité Elargie des Producteurs (REP) au niveau de la législation européenne, ainsi que la notion d'éco-conception des Equipement Electrique et Electronique (EEE) en vue de réduire leur impact environnemental.

Ce concept de REP, initié par l'OCDE durant les années 90, s'appuie sur le principe du pollueur-payeur : les producteurs d'EEE se voient dans l'obligation d'assurer la gestion de la fin de vie de leurs produits.

La directive européenne concernant les DEEE a été transcrite en droit français par le décret n° 2005-829 du 20 juillet 2005 abrogé et remplacé depuis par l'article L.543-10-2 et les articles R.543-172 à R.543-206 du code de l'environnement. Son application opérationnelle, le 15 novembre 2006, marque le début de la filière DEEE sur notre territoire national.

Ainsi, comme la réglementation les y autorise, les producteurs et importateurs de DEEE ménagers sur le marché français se sont fédérés autour de quatre éco-organismes agréés par les pouvoirs publics pour assumer leurs responsabilités : Ecologic, ERP, Eco-Système, et Recylum (pour les lampes uniquement).

Ce cadre réglementaire s'applique à 11 catégories d'équipements électriques et électroniques :

1. Gros appareils ménagers :
   • 1A : Equipements d'échange thermique ;
   • 1B : Autres gros appareils ménagers ;
2. 2° Petits appareils ménagers ;
3. 3° Equipements informatiques et de télécommunications :
   • 3A : Ecrans, moniteurs et équipements comprenant des écrans d'une surface supérieure à 100 cm2 ;
   • 3B : Autres équipements informatiques et de télécommunications ;
4. 4° Matériel grand public :
   • 4A : Ecrans, moniteurs et équipements comprenant des écrans d'une surface supérieure à 100 cm2 ;
   • 4B : Autres matériels grand public ;
5. 5° Matériel d'éclairage, à l'exception des appareils d'éclairage domestique et des ampoules à filament auxquels s'appliquent néanmoins les articles R. 543-175 et R. 543-176 ;
6. 6° Outils électriques et électroniques ;
7. 7° Jouets, équipements de loisir et de sport ;
8. 8° Dispositifs médicaux (à l'exception de tous les produits implantés ou infectés) ;
9. 9° Instruments de surveillance et de contrôle ;
10. 10° Distributeurs automatiques ;
11. 11° Panneaux photovoltaïques.

Il impose également une conception plus écologique des produits mis sur le marché, la collecte sélective des DEEE, le traitement systématique des substances et composants dangereux, et bien évidemment la REP.

Les éco-organismes, maitre d'œuvre de la filière DEEE

Dans le cadre de la filière ménagère, les éco-organismes ont la charge d'assurer une collecte et un traitement responsable des DEEE, en respectant leurs objectifs définis par le cahier des charges fixé par l'Etat, sous peine de se voir retirer leur agrément.

En tant que maitre d'œuvre logistique de cette filière, Ecologic, ainsi que les autres éco-organismes, établissent des partenariats avec les collectivités territoriales, les producteurs, les importateurs, les opérateurs, mais également avec les acteurs de l'économie sociale et solidaire comme Emmaüs, le Réseau des Ressourceries ou le réseau ENVIE.

Ces derniers assurent une deuxième vie à près de 20% des DEEE collectés. La collecte sélective et le traitement mis en place par les éco-organismes agréés sont financés via une éco-contribution payée par les consommateurs à l'achat d'un appareil mis sur le marché.

Pour ce qui est des équipements réfrigérants, cette éco-contribution varie de 6 à 15 euros TTC en fonction du poids, de la taille, et de la présence de polluants, comme les gaz à effets de serre, nécessaire à leur conception.

Les enjeux de la collecte

Les DEEE nécessitent une collecte sélective liée à leurs caractéristiques physiques (composition, dimensions, conception...) et aux enjeux économiques et environnementaux qu'ils représentent.

C'est pourquoi un tri en amont sépare les DEEE en cinq flux distincts afin de permettre un acheminement direct et rapide vers les centres de traitement adéquats.

Ces cinq flux sont :

• Gros Electroménager froid (réfrigérateurs, congélateurs, climatiseurs...)
• Gros Electroménager hors froid (Fours, lave-linges, lave-vaisselles...)
• Ecrans (TV, écrans d'ordinateurs...)
• Petits Appareils en Mélanges (PAM) (outillage, petit électroménager, téléphones mobiles...)
• Lampes

Le consommateur/citoyen, en tant que premier maillon de la chaine de recyclage des DEEE, conditionne la qualité des flux par son action au niveau du tri : l'usager muni d'un appareil réfrigérant en fin de vie dispose de trois solutions « durable » pour s'en débarrasser :

le dépôt en déchèterie dans un espace de conditionnement adéquat la reprise 1 pour 1 obligatoire pour tous les revendeurs en cas d'achat d'un équipement équivalentle dépôt chez les acteurs de l'économie sociale et solidaire, si l'équipement est encore en état de fonctionner, pour réemploi

La collecte est optimisée par flux ce qui assure une meilleure traçabilité des opérations des éco-organismes et de leurs partenaires. Pour renforcer cette traçabilité, tout au long de l'année, des audits sont menés auprès des opérateurs afin de contrôler la qualité de la chaine logistique.

La spécificité des DEEE froids

Les appareils réfrigérants constituent un flux propre (GEM froid) dans le cadre de la collecte sélective mis en place par les éco-organismes de la filière DEEE. En effet, les DEEE froids nécessitent un traitement spécifique au sein d'une installation dédiée.

On distingue deux fonctions parmi les appareils réfrigérants. Ces fonctions ont bien évidemment une incidence sur la composition de l'appareil et donc sur le processus de traitement. Les réfrigérateurs ainsi que les congélateurs ont pour fonction de produire du froid en vue de le retenir, de l'isoler afin de pouvoir conserver des denrées alimentaires.

Cette conception requiert la présence de mousses isolantes contenant des gaz potentiellement polluants ou susceptibles de provoquer un fort effet de serre, s'ils ne sont pas traités.

A l'inverse, la fonction d'un climatiseur est de produire du froid en grande quantité pour pouvoir le ventiler, ce qui nécessite une quantité importante de liquide réfrigérant. Les climatiseurs différent également beaucoup de par leurs tailles et leurs compositions (monobloc, multibloc...), ce qui est susceptible de modifier les quantités de matières récupérables et valorisables.

Par ailleurs, la technologie des DEEE réfrigérants a beaucoup évolué ces dernières années, notamment du fait de la législation de plus en plus coercitive en la matière, ce qui fait que composants chimique et physique traités aujourd'hui ne sont plus sur le marché depuis parfois plus de 10 ans. Les enjeux de la prise en charge de ce type d'équipements obsolètes justifient un encadrement très strict des activités de traitement par les pouvoirs publics.

A ce titre, la réglementation DEEE est, pour les appareils réfrigérants, renforcée par des réglementations transversales au niveau européen. Elles ont pour but d'empêcher les émissions de gaz nuisant à la couche d'ozone ainsi que de réduire les émissions de gaz à effet de serre, en mettant l'accent sur l'étanchéité des appareils et en interdisant certains gaz ou fluides frigorigènes :

Au 1er janvier 2000, les gaz chlorofluorocarbones (CFC), à l'effet de serre 20 000 fois plus important que le CO2, sont donc interdits dans la conception des appareils froids, que ce soit en tant qu'agent refroidissant ou comme agent gonflant dans la fabrication de mousses isolantes. Ils sont néanmoins encore présents dans les DEEE froids, de fabrication plus ancienne et ce n'est que depuis cinq ans que la France s'est dotée de centres capables de les traiter. Ces centres de traitement, au nombre de 10 en France, sont gérés par sept opérateurs indépendants : Coolrec, Derichebourg, Remondis, Sita, Terecoval, Frigopolis et Triade.

Applicable depuis le 4 juillet 2006, la réglementation F-gaz vise à réduire les applications des gaz fluorés, notamment en exigeant un meilleur confinement au sein des appareils dans lesquels ces gaz sont présents. Cette réglementation fixe également une obligation pour les opérateurs d'obtenir des attestations d'aptitude à manipuler les fluides frigorigènes.

A ces règlements européens vient s'ajouter un décret français de mai 2007 restreignant l'utilisation de certains fluides frigorigènes dans les installations frigorifique et climatique.

L'arsenal juridique en vigueur permet d'améliorer la gestion DEEE « GEM froid », à savoir assurer une éco-conception qui pense déjà à la valorisation future des matières des appareils en fin de vie.

Les phases de traitements : recyclage et valorisation

Une fois arrivés à l'usine de traitement, les DEEE froids, avant de pouvoir être transformés en matière valorisable, doivent suivre plusieurs phases de dépollution, respectées par un cahier des charges rigoureux. La mission d'Ecologic et des opérateurs dans le cadre du traitement des DEEE est simple, il s'agit de dépolluer les appareils afin d'éviter toute nuisance pour l'environnement et la santé publique, puis de récupérer les matières valorisables.

La dépollution s'effectue en deux phases afin de récupérer les polluants présents dans les appareils de réfrigération. Les principaux polluants présents sont les gaz de refroidissement localisés dans le circuit de réfrigération (selon les appareils : CFC, HCFC, HFC, NH3...), les huiles, les contacteurs mercure, et la mousse expansée contenant des gaz (CFC...).

En premier lieu, les DEEE « froids » sont démantelés. Les éléments les plus polluants, comme les contacteurs au mercure, les condensateurs, et les compresseurs et les câbles d'alimentations sont retirés des appareils. Au préalable, on vidange par aspiration le mélange du système de refroidissement composé d'huile et de gaz, qui sont ensuite séparés pour être traités indépendamment.

Cette première phase de dépollution est primordiale en ce qui concerne les climatiseurs. L'importante quantité d'agents réfrigérants potentiellement polluants ou dangereux qu'ils contiennent fait qu'une attention toute particulière est requise pour l'extraction du mélange. Ces appareils alors dépollués peuvent être orientés vers des filières de valorisation adaptées à leur fort caractère métallique.

Les huiles et les gaz ainsi récupérés sont valorisés. Les CFC sont détruits de manière thermique, c'est-à-dire en incinérateur spécialisés.

A part pour les climatiseurs, les appareils ainsi démantelés vont ensuite subir un premier broyage, confinés dans un espace hermétiquement clos contrôlé généralement sous azote, afin de libérer une part des gaz, et de capter les gaz de mousse isolants (contenant notamment des CFC) en toute sécurité.

La captation des gaz s'effectue par absorption/désorption (filtres « charbon actif ») ou par cryogénie qui permet de les séparer de l'air, pour être stockés.

Les fractions inertes récupérées vont ensuite passer par une phase de « broyage tri-matière » afin d'opérer une séparation des matériaux. En ce qui concerne les DEEE froids, le tri se fait en trois étapes :

1. Overband : séparation magnétique des métaux ferreux
2. Courant de Foucault : séparation électromagnétique des matières métalliques non-ferreuses
3. Flottation : récupération des plastiques

On obtient des matières premières dites secondaires prêtes au réemploi comme des métaux ferreux et non ferreux, du plastique, ou encore des mousses d'isolation.

On est capable d'atteindre un taux de valorisation de l'ordre de 95%, dont 83% recyclage matière, de l'ensemble d'un appareil réfrigérant, malgré les nombreux polluants qui le constituent.

Malgré cette performance, on estime que seuls 20% des DEEE produits au sein de l'Union Européenne sont recyclés. Ce constat signifie qu'une part importante de nos DEEE est traitée selon des procédés présentant des risques pour notre santé et notre environnement. De plus, les matières recyclables ne sont potentiellement pas récupérées.