Les étudiants du Master Chimie et Sciences des Matériaux roulent en super circulaire

Début novembre, les étudiants du Master 2 Chimie et Sciences des Matériaux et le laboratoire MAPIEM, ont entamé une collaboration avec WeRECY. L’entreprise pionnière du super circulaire veut s’appuyer sur leurs connaissances de l’usure des matériaux pour proposer à l’enseigne Décathlon un protocole de revalorisation industrielle d’objets collectés.

Les étudiants du Master Chimie et Sciences des Matériaux roulent en super circulaire

WeRECY propose à ses clients des solutions complètes de recyclage de matériaux, de la collecte des produits à leur revalorisation industrielle en passant par les phases de démantèlement, de traitement, de dépollution et de tri. Deux premiers programmes de récupération ont déjà vu le jour. Soutenu par la région Sud et l’ADEME, le premier vise le prolongement de vie des batteries lithium issues de la petite mobilité (vélos, trottinettes électriques, outillage…) en les reconditionnant dans un format dédié à un usage plus doux : le stockage d’énergie solaire. Le second voit la transformation de jean usés en panneaux isolants acoustiques design entièrement éco-conçus. Aujourd’hui, l’entreprise engagée dans le super circulaire souhaite en créer un troisième en partenariat avec l’enseigne de sport Décathlon.

« Nous voulons proposer au magasin d’Aubagne de mettre en place un système de collecte de matériels comme des combinaisons de plongée, des balles de tennis ou des chambres à air de vélo afin de les reconditionner en briques de yoga ; un best-seller de l’enseigne. » explique Sébastien Lenzy, PDG de WeRECY.

Pour vérifier la faisabilité technique de ce projet, l’entreprise marseillaise s’est tournée vers le laboratoire MAPIEM et les étudiants du Master 2 Chimie et Sciences des Matériaux de l’Université de Toulon. Dispensé par l’UFR Sciences et Techniques, ce diplôme forme des ingénieurs et chercheurs spécialisés dans le domaine de la conception, de la caractérisation multi-échelle des matériaux organiques, inorganiques, composites et de leur durabilité en environnements sévères destinés au milieu marin, à l’aéronautique, au médical, au spatial et à l’énergie.

Supervisés par les enseignants-chercheurs du laboratoire MAPIEM, les étudiants devaient établir les grandes lignes d’un protocole de recyclage des matériaux en vue d’apporter une solution technique à mettre en place fin 2023.

« La chambre à air de vélo, c’est ce qu’il y a de plus facile à caractériser mais c’est aussi ce qui est le plus difficile à recycler. Comme elles sont réticulées – les chaînes moléculaires sont reliées entre elles pour créer un réseau - il est impossible de les réchauffer pour en faire autre chose. Il faut donc inventer de nouveaux process », estime Pascal Carrière, responsable pédagogique du Master et chercheur au MAPIEM spécialisé dans l’étude des polymères.

Des taux de charges variables

Les 17 étudiants de la formation, répartis en 4 groupes, ont travaillé entre novembre et février sur des thématiques différentes mais complémentaires.

Un premier groupe s’est attaché à déterminer le niveau de pollution des matériaux utilisés afin de s’assurer qu’ils ne seraient pas nocifs pour la santé après recyclage, s’il pouvait y avoir un transfert des additifs et charges des polymères vers le corps des utilisateurs de la brique de yoga.

Un second groupe a cherché à déterminer le niveau de dégradation du produit dans le temps, s’il tendrait à se fragmenter et quelle serait la taille des morceaux obtenus afin de limiter la formation de microplastiques.

Un autre a cherché dans la bibliographie des process innovants, plus respectueux de la planète et moins couteux en énergie. Les études effectuées sur les micro-ondes ou les ultra-sons semblent d’ailleurs prometteurs : ils pourraient dépolymériser la matière et permettre ainsi de remélanger les matériaux pour de nouvelles applications.

« On avait jamais utilisé cette méthode d’extraction par micro-ondes », reconnaissent Ouiam et Tristan. « Elle est beaucoup plus rapide que celles que nous avions utilisées jusqu’ici. Certaines pouvaient durer jusqu’à 48 heures. Là, on obtient une extraction de composés des chambres à air en seulement 7 minutes. »

Enfin, un dernier groupe a cherché des solutions pour remettre en œuvre les produits broyés. Ce qui l’a conduit à réaliser une analyse plus fine de la composition des chambres à air. Tourisme, sportif, triathlon ou pour enfant… Leurs composition et proportions de polymères semblent varier selon l’utilisation qui en est faite. Cela pourrait pousser l’entreprise WeRECY à devoir réaliser des mélanges précis des différentes chambres à air pour être reconditionnées en matériel de fitness et donc prévoir en amont une collecte plus fine des objets à recycler.

Un autre objectif poursuivi par cette collaboration avec l’entreprise est de permettre aux étudiants de travailler ensemble de façon plus libre qu’au cours d’un TP afin d’acquérir davantage d’autonomie et de mieux appréhender le travail d’équipe qui leur sera demandé lors de leur insertion professionnelle.