Chaque année, des millions de tonnes de plastiques finissent incinérées ou enfouies, faute de filière capable de les traiter. Le recyclage mécanique — le plus courant — a ses limites. Il ne s'applique bien qu'à certains types de plastiques propres et triés. Les mélanges, les plastiques multicouches, les films souillés ? Poubelle grise, incinération.
C'est là qu'entre en scène le recyclage chimique, et en particulier la pyrolyse. La promesse est séduisante : transformer des déchets plastiques jusqu'ici impossibles à recycler en matière première réutilisable. Mais où en est-on vraiment ? Tour d'horizon des réalités industrielles, des promesses et des limites.
Les limites du recyclage mécanique
Le recyclage mécanique consiste à broyer, laver, fondre et reformer les plastiques pour en faire de nouveaux granulés. Simple sur le papier, mais exigeant en pratique.
Pour fonctionner correctement, il faut des plastiques mono-matière, bien triés et peu contaminés. Le PET des bouteilles, le PEHD des flacons, le verre — ces matériaux s'y prêtent bien. Mais la réalité du flux de déchets plastiques est bien plus complexe : films alimentaires, barquettes composites, emballages multicouches, plastiques noirs (détecteurs optiques inefficaces), PVC...
En France, seuls environ 25 % des plastiques mis sur le marché sont effectivement recyclés mécaniquement. Le reste part à l'incinération ou en décharge. Le panorama des filières de recyclage en France illustre bien cette réalité : le gisement est là, mais les débouchés manquent.
Le recyclage chimique s'attaque précisément à cette fraction non traitée.
Qu'est-ce que le recyclage chimique ?
Le terme "recyclage chimique" regroupe plusieurs technologies distinctes. Il s'agit globalement de casser les chaînes polymères pour remonter à des molécules simples réutilisables comme matière première.
La pyrolyse
C'est la technologie la plus avancée industriellement. Elle consiste à chauffer les plastiques entre 400 et 700 °C en l'absence d'oxygène pour les décomposer en trois fractions :
- Une huile de pyrolyse (ou pyrolysat), liquide, utilisable comme carburant ou réintégrée dans le craquage pétrochimique pour produire de nouveaux plastiques.
- Un gaz de pyrolyse, utilisé pour alimenter le processus en énergie.
- Un résidu solide (char), dont la valorisation reste problématique.
Les plastiques polyoléfines (PE, PP, PS) donnent les meilleurs rendements en huile : jusqu'à 80 à 90 %. Le PVC pose plus de problèmes à cause de son chlore, corrosif et toxique.
La solvolyse et la dépolymérisation
La dépolymérisation (ou solvolyse) fonctionne différemment. Elle utilise des solvants, de la chaleur ou des catalyseurs pour casser spécifiquement les liaisons chimiques et récupérer les monomères d'origine. Le PET, par exemple, peut être dépolymérisé en acide téréphtalique et éthylène glycol — exactement ce qu'il faut pour refaire du PET vierge.
C'est le procédé le plus "propre" chimiquement, mais il est sélectif : chaque type de plastique nécessite un procédé adapté. La start-up lyonnaise Carbios a développé une dépolymérisation enzymatique du PET qui fait référence dans le domaine.
La gazéification
Plus thermique encore, la gazéification porte les plastiques à des températures très élevées pour produire un gaz de synthèse (syngas), mélange d'hydrogène et de monoxyde de carbone. Ce syngas peut alimenter des synthèses chimiques ou produire de l'énergie, mais son utilisation pour refaire du plastique reste marginale.
Projets industriels en France et en Europe
La France à la peine malgré les ambitions
La France a lancé en janvier 2022 un appel à projets "Recyclage des plastiques" dans le cadre du plan France 2030, doté de 300 millions d'euros. L'objectif : industrialiser les procédés innovants. Un second appel à projets a porté les financements publics à 500 millions d'euros au total.
Résultat concret ? À ce jour, aucun projet industriel pérenne de pyrolyse n'est encore opérationnel à grande échelle en France. La recherche avance, des pilotes existent, mais la bascule vers l'industrie prend du temps.
L'objectif Citeo pour 2025 est d'atteindre 50 000 tonnes recyclées par an grâce à la combinaison du recyclage mécanique et de la pyrolyse.
Les acteurs européens en avance
En Europe, la situation est plus avancée. La capacité de recyclage chimique atteignait plus de 230 000 tonnes par an en 2023, avec des projections à 1,7 million de tonnes annuelles en 2026 — dont 1,6 million dédié à la pyrolyse et aux procédés hydrothermiques.
Des acteurs majeurs se positionnent :
- Plastic Energy (UK/Espagne) exploite déjà des unités industrielles de pyrolyse et est en discussion avec TotalEnergies pour alimenter ses craqueurs.
- Eastman a inauguré en 2023 sa première unité de dépolymérisation à grande échelle aux États-Unis et envisage une implantation en Europe.
- Versalis (ENI) en Italie développe un procédé de dépolymérisation du polystyrène.
En France, des projets à surveiller
Le site de Grand-Puits (Seine-et-Marne), ancienne raffinerie TotalEnergies reconvertie, étudie l'implantation d'une unité de pyrolyse de plastiques mixtes. Plusieurs ONG et associations locales ont exprimé des réserves sur les impacts environnementaux du site.
Avantages et limites : le bilan honnête
Les avantages réels
1. Traiter des plastiques non recyclables mécaniquement C'est l'argument central. Les films souillés, les multicouches, les plastiques noirs — la pyrolyse peut les traiter là où le recyclage mécanique échoue.
2. Réduction des émissions vs incinération Comparée à l'incinération directe, la pyrolyse réduit les émissions de gaz à effet de serre de 30 à 50 % selon les études. Quand l'huile produite remplace du plastique vierge isotropique, on peut atteindre une réduction de 1,5 à 3 tonnes de CO₂e par tonne de plastique traitée.
3. Alimentation des craqueurs pétrochimiques L'huile de pyrolyse peut se substituer partiellement au naphta (dérivé du pétrole) en entrée des craqueurs, fermant ainsi une boucle dans l'industrie chimique.
Les limites à ne pas minimiser
1. Rendements décevants sur les mélanges réels En laboratoire, la pyrolyse de PE pur donne 85 % d'huile. En conditions industrielles, sur des mélanges hétérogènes et souillés, les rendements s'effondrent. Le mass balance — la méthode comptable qui permet d'attribuer un statut "recyclé" à un plastique — est sujet à controverse : il autorise à comptabiliser des volumes de recyclé supérieurs aux volumes réellement traités sur un site donné.
2. Consommation d'énergie élevée Chauffer des plastiques à 500-600 °C n'est pas gratuit. Si l'énergie utilisée est d'origine fossile, le bilan carbone se dégrade significativement. La question de la décarbonation du procédé lui-même reste entière.
3. Coûts encore élevés À l'échelle actuelle, le recyclage chimique coûte 2 à 4 fois plus cher que le recyclage mécanique. Sans soutien public ou prix carbone élevé, la compétitivité face aux plastiques vierges (bon marché avec le pétrole) est difficile à assurer.
4. Le risque du "mirage technologique" Zero Waste France et d'autres ONG alertent régulièrement sur ce point : le recyclage chimique ne doit pas servir d'alibi pour éviter de réduire la production de plastiques à la source. Si chaque avancée technologique justifie de produire plus, le problème global ne fait qu'empirer. On retrouve cette tension dans notre analyse des bioplastiques, un autre domaine où la technologie peut masquer des arbitrages politiques difficiles.
Cadre réglementaire et position de l'Union européenne
Le règlement PPWR
Le règlement européen sur les emballages PPWR fixe des objectifs ambitieux de contenu recyclé dans les plastiques d'ici 2030. Le recyclage chimique est reconnu comme filière complémentaire, mais l'UE insiste sur la hiérarchie des déchets : réduction → réemploi → recyclage.
La controverse du "mass balance"
L'Union européenne n'a pas encore tranché définitivement sur la comptabilité du mass balance. Cette méthode permet à un industriel de certifier comme "recyclé chimiquement" un produit plastique proportionnellement à sa part d'huile de pyrolyse injectée dans un craqueur, même si les atomes physiques du déchet n'ont pas directement formé le produit final. C'est un point de tension majeur avec les recycleurs mécaniques et les ONG.
La CSRD et la transparence
Les entreprises soumises à la CSRD (directive européenne sur le reporting de durabilité) devront documenter précisément leurs taux de recyclage — ce qui va renforcer l'exigence de traçabilité et mettre sous pression les revendications de recyclage chimique insuffisamment documentées.
FAQ
Le recyclage chimique est-il vraiment du recyclage ? C'est un débat ouvert. Lorsque l'huile de pyrolyse sert à fabriquer de nouveaux plastiques (et non à brûler comme carburant), on parle bien d'une boucle fermée. Mais si l'huile finit en carburant, c'est davantage de la valorisation énergétique que du recyclage au sens strict.
Quels plastiques peut-on recycler chimiquement ? Les polyoléfines (PE, PP, PS) donnent les meilleurs rendements en pyrolyse. Le PET se prête bien à la dépolymérisation enzymatique. Le PVC reste problématique à cause de son chlore. Les plastiques contenant des retardateurs de flamme halogénés posent également des difficultés.
Quand ces technologies seront-elles disponibles à grande échelle en France ? Les projections les plus optimistes parlent de 2027-2030 pour atteindre des volumes industriels significatifs. Cela dépend des investissements, de la réglementation sur le mass balance et des prix de l'énergie. La fenêtre est étroite : si les objectifs PPWR 2030 doivent être atteints, les usines doivent tourner avant.
Sources
- Assises des déchets — 500 millions d'euros pour le recyclage chimique en France
- Polyvia — Recyclage chimique : où en sommes-nous ?
- Actu-Environnement — Rendements pyrolyse et mass balance
- Sénat / OPECST — Note scientifique sur le recyclage des plastiques
- HAL Science — Recyclage chimique des déchets plastiques
