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INSPIRE4LIFE, un projet pour le recyclage de déchet d’équipement électrique et électronique (DEEE) en Europe

SICK, partenaire de Bertin Technologies pour le Quantom InLine, la solution automatisée de tri de polymères sombres

Bertin Technologies conçoit et produit des équipements à forte valeur ajoutée dans les domaines de la Défense, du Nucléaire, des Equipements Scientifiques et du Spatial, en France et à l’étranger. Les compétences et savoir-faire de Bertin et de sa maison mère CNIM lui permettent de proposer des solutions uniques pour répondre à des enjeux environnementaux. Bertin propose ainsi des produits dans le secteur de l’environnement et du tri, notamment Quantom pour le recyclage des polymères sombres.

Les polymères sombres sont les plastiques présents dans les DEEE (Déchets d’équipements électrique et électronique). Les taux de recyclage des plastiques en Europe et en France restent relativement faibles et bien en deçà des autres matériaux. Ce point est particulièrement vrai pour les polymères noirs issus des flux de DEEE car ils sont sombres et les résines présentes sont complexes. Seulement 440 000 tonnes des 3,5 millions générées sont recyclées.

Il n’existe pas, à ce jour, de technologie disponible sur le marché et facilement déployable qui permette de trier efficacement ces polymères noirs. Pour répondre à cette problématique Bertin Technologies a développé Quantom In Line dans le cadre de Life+, un programme européen qui cofinance des actions en faveur de l’environnement.

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Des objectifs concrets en ligne de mire

L'objectif du projet INSPIRE4LIFE est de mettre en évidence un procédé innovant de tri automatisé visant à améliorer la qualité du recyclage et la réutilisation des grandes pièces plastiques. Ses principaux objectifs sont :

- Le développement d’un processus automatisé de tri. Il est à ce titre le premier à voir le jour en Europe.

- Augmenter le taux de recyclage des grandes pièces en plastique, y compris les pièces noires.

- L'amélioration de la qualité des plastiques recyclés, notamment par l'élimination des substances qui sont actuellement interdites

- L'augmentation de l'utilisation de plastique recyclé pour la fabrication de produits

L’Automatisation du Quantom In Line

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Le processus d’automatisation de tri de polymères est décomposé en plusieurs parties. Le premier compartiment est celui qui procède à une illumination pour une vision 3D. Le Ranger2 prend une photographie 3D qu’il envoie ensuite à l’ordinateur pilote. Un algorithme traite l’image pour détecter une zone de 5x5cm. Cette surface doit être une surface plane, sans trou ni étiquette où l’analyse pourra être effectuée.

Ces coordonnées sont ensuite envoyées au Robot 6 Axes portant le capteur LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy).
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Dans un second temps, le robot se synchronise avec l’objet à analyser (toujours en mouvement pendant l’analyse) et effectue une analyse LIBS. L’empreinte spectrale du matériau est ensuite analysée par le PC pilote. Il délivre ensuite son verdict pour le suivi automatisé de la tâche. La troisième partie est composée des vérins pousseurs. Si le matériel est jugé recyclable, il est poussé dans le container adapté à son type. Autrement, il est poussé dans les bacs de déchets.

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Des résultats concluants

Après la mise en place du processus, il en ressort de nombreux chiffres encourageants. La qualité du tri a été largement améliorée montant à une pureté de recyclage de 97%. Elle permet également avec l’aide d’un opérateur de traiter plus d’une tonne de déchets par heure, ce qui est 5 fois plus rapide qu’avec des opérateurs.

Après le processus de recyclage, le matériau secondaire résultant a ensuite été testé par les ingénieurs de Rescoll pour caractériser puis valoriser le matériau recyclé. Les essais de démonstration ont permis de produire avec succès des filaments d'impression 3D à partir de matériaux 100% recyclés (triés, broyés et ré-extrudés mécaniquement). Ainsi, Quantom InLine permet un traitement rapide des grosses pièces plastiques en entrée (après démontage), et permet d'obtenir un recyclage de haute qualité en sortie, immédiatement réutilisable pour produire un produit secondaire 100% à base recyclée.

Il a été souligné que les propriétés mécaniques des pièces tests imprimées avec des matériaux vierges et des matériaux recyclés sont relativement similaires. On peut donc conclure qu'une bobine de fil HIPS vierge peut facilement être remplacée par une bobine de fil HIPS recyclé sans perte de propriétés mécaniques.

L’accompagnement personnalisé SICK pour le choix de la solution

Lors de la phase d’étude de la machine, il a fallu trouver une solution vision pour faire une capture 3D des polymères. Ayant déjà traité avec SICK, Bertin Technologies a souhaité faire de nouveau appel à nos solutions. Les personnes en charge du projet sont venues dans nos locaux à Marne-La-Vallée afin de faire des tests de faisabilité avec le caméra 3D Ranger2. « C’est agréable de voir qu’il y a une réelle préoccupation pour le client, aussi bien en avant-vente qu’en après-vente » nous confie Jérôme Serre, le chef de projet. Après analyse, il s’est avéré que l’image était exploitable et convenait à l’application. Les derniers tests sur machine ont été concluant et le Ranger2 a donc été choisi pour le Quantom In Line.

Ce projet est le précurseur dans l’automatisation de recyclage de DEEE, il avait pour vocation de prouver la faisabilité de l’automatisation ainsi que d’augmenter le taux de recyclage des polymères noirs. Néanmoins, « le tri des plastiques issues des DEEE reste à ce jour peu valorisé contrairement à d’autres métaux non ferreux » selon Jérôme Serre. En effet, la plupart des entreprises de recyclage préfèrent nettement recycler les métaux des appareils électroniques et électriques qui, eux, sont plus rentables. Il faudra donc attendre du côté de la législation européenne pour voir d’autres Quantom In Line voir le jour ainsi que pour le bien de notre planète.

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