Elles représentent souvent moins de 10 % de la masse d’une éolienne, et pèseraient à peine 1 % du marché mondial des composites. Pourtant, les pales éoliennes sont devenues sujet de controverse pour les détracteurs de ces grands moulins à vent, puisqu’à ce jour, non recyclées. Toutefois, les pistes de valorisation ne manquent pas, avec l’arrivée des premiers gros gisements en fin de vie d’ici à cinq ans. En Europe, des projets voient le jour, comme Recypale en Belgique. En France, une plateforme de regroupement et de traitement est à l’étude.

Avec une réduction progressive de sa production nucléaire depuis 2015, la Belgique recourt à de nouvelles sources d’énergie renouvelables dont l’éolien. Il y a cinq ans, la part de l’éolien dans ce pays était de 6,1 %. En 2019, elle est passée à 10,2 %, contre environ 6 % en France. Si les premières éoliennes installées en Belgique remontent à 2002 (en Wallonie), le parc compte à ce jour un total de plusieurs centaines d’éoliennes dont une majorité en Mer du Nord. En Wallonie, les orientations politiques vers une économie plus circulaire se traduit par plusieurs actions et des partenariats de R&D entre industriels et scientifiques. Face au renouvellement des parcs éoliens dans un futur proche et à l’arrivée d’ici 2025 des premiers gisements en fin de vie, le ministère wallon de l’environnement a donc choisi de soutenir les projets en faveur d’une filière de recyclage. Si pour 90 % des composants d’une éolienne (métaux, DEEE, béton), les filières de recyclage sont déjà tracées, le reste constitué par les pales n’ont pas d’exutoire satisfaisant à ce jour.

Lors d’une séance au parlement wallon en janvier 2021 de la commission environnement, Céline Tellier, ministre de l’Environnement, de la Nature, de la Forêt, de la Ruralité et du Bien-être animal, a été interrogée sur le recyclage des éoliennes en Wallonie et en Europe : « les pales éoliennes ont aujourd’hui une durée de vie, lorsqu’elles sont démontées, de quelques années. Elles sont parfois revendues sur le marché de l’occasion, notamment en Afrique ou en Europe de l’Est. Ce marché est néanmoins fortement limité et risque bien d’arriver à saturation dans les prochaines années au vu de l’ensemble des démantèlements d’éoliennes également dans le monde ». Aujourd’hui, les alternatives sont peu nombreuses : soit leur mise en CET (centre d’enfouissement technique), soit une valorisation énergétique à travers des combustibles de substitution, dans les cimenteries par exemple. Constituées pour la plupart de matière composite chargée fibre de verre, de bois et de mousse, elles restent compliquées à recycler et leur coût de traitement demeure élevé par rapport au prix du marché des matières composites vierges.

Des débouchés dans le béton

En Wallonie, industriels et scientifiques se sont réunis autour du projet Recypale, lancé au printemps 2020 pour une durée de deux ans. Porté par le groupe Dufour, spécialisé dans le levage d’éoliennes, Recypale implique le Centre Terre et Pierre, basé à Tournai ainsi que l’entreprise wallonne de démolition et de travaux de voirie Wanty. Ce projet est né de la volonté au sein du groupe Dufour, d’être actif sur l’ensemble de la chaîne de valeur, de la pose au démontage, en passant par la maintenance et la fin de vie des éoliennes. Présente sur ce marché depuis une vingtaine d’années, l’entreprise rayonne sur toute la France, en Allemagne et en Belgique. Impliquée dès l’origine dans le montage des premières éoliennes, elle souhaite désormais se pencher sur leur démantèlement et leur prise en charge en fin de vie. Le monde du recyclage n’est pas nouveau pour le groupe, qui dispose d’un centre de regroupement et de tri de déchets industriels à Tournai d’une capacité de 200 000 t/an. « Le potentiel d’activité s’annonce important dans le démontage des éoliennes d’ici quelques années sur l’ensemble du marché européen. Nous souhaitons être là et apporter nos compétences dans cette nouvelle activité, insiste Frédéric Dufour, dirigeant de l’entreprise éponyme. Nous anticipons déjà avec la mise au point de nouvelles grues spécifiques au démontage des éoliennes, pour lesquelles nous avons déposé un brevet ». Qui dit démantèlement, dit aussi prise en charge des composants des équipements. Si la plupart trouve des modes de valorisation viables, soit par reconditionnement et réemploi, soit par recyclage matière, une petite fraction que sont les pâles n’est pas recyclée aujourd’hui.

Le bureau d’étude du groupe Dufour a décidé de travailler sur le sujet et de s’associer au Centre Terre et Pierre pour développer des procédés de broyage et de séparation des matières. La région wallonne est également impliquée en finançant une partie des prestations du bureau d’études et du centre de recherche. L’innovation dans ce projet passe par l’assemblage des différentes opérations de traitement que nous voulons mettre en place, souligne Frédéric Dufour : « une pâle, telle que fabriquée il y a vingt ans, est constituée de plusieurs matériaux comme du plastique, de la fibre de verre, un peu de bois et des métaux. Le projet Recypale vise à recycler 100 % de ces matériaux mais surtout à récupérer les fibres pour les intégrer dans des bétons ». Actuellement, les partenaires du projet étudient et testent les caractéristiques apportées par cette charge ainsi que la valeur ajoutée inhérente à ce nouveau matériau. « Nous devons encore améliorer le tri des matières, et étudier les meilleures applications possibles en tenant compte des coûts de traitement. L’idée serait dans un premier temps de réaliser des bétons armés pouvant intégrer des aménagements de voirie ou de parking » ajoute Frédéric Dufour, conscient de la réglementation stricte, propre à la construction.

Ce projet pourrait s’inscrire dans une démarche plus globale, axée sur le démantèlement et la valorisation de tous les composants d’éoliennes. Les pâles représentent des gisements limités en quantités et dans le temps, grâce à l’arrivée des nouvelles générations de matériaux recyclables. « Au regard des coûts de démolition et de recyclage, nous pourrions tout à fait envisager une activité associant un réseau de partenaires diversifiés dans  le regroupement, le reconditionnement et la revente de pièces détachées » espère Frédéric Dufour, ouvert dès à présent à toutes propositions en Belgique ou en France pour concrétiser son projet et le rendre pérenne.

Une plateforme en France dans cinq ans

En France, l’heure n’est pas encore aux procédés de recyclage mais à l’anticipation et à la veille technologique. D’un côté, des entreprises en partenariat avec le centre technique Canoe en Nouvelle-Aquitaine travaillent sur la conception de nouveaux matériaux thermoplastiques recyclables pour les pales. De l’autre, AD3R (Association pour le développement de la filière démantèlement recyclage reconditionnement revente en région Grand Est) étudie la faisabilité d’une plateforme de regroupement et de démantèlement des pales et des turbines, en vue de leur reconditionnement, revente et valorisation. Celle-ci devait prendre forme en 2019 en Champagne, au cœur d’un territoire qui abrite la moitié du parc éolien français dans un rayon de 200 km. A ce jour, toutes les études ont été finalisées sur le benchmark européen des modes de traitement, les modalités techniques et économiques ainsi que le business model de la future plateforme. Soutenu par l’Ademe et la région Grand Est, le site verra le jour lorsque le temps sera venu, assure le président d’AD3R Benoît Comfaits : « les pouvoirs publics français ont pris acte de nos travaux. Il nous faut maintenant attendre l’émergence des marchés de démantèlement ». Et dans ce domaine, le calendrier semble avoir subi quelques chamboulements qui ont conduit à des décalages dans le temps. Sur le marché français, les modèles d’entreprises évoluent, et la tendance est de faire durer les éoliennes dans le cadre de contrats de gré à gré. Cela prolonge le parc, ce qui d’un point de vue environnemental est plutôt vertueux mais dans le même temps, retarde la mise en place d’une filière de démantèlement industriel.

Cela ne signifie pas pour autant que la France ne s’y prépare pas. La législation a renforcé les conditions de démantèlement et les taux de recyclabilité à partir de 2022, dans l’arrêté du 22 juin 2020. C’est un début. Même si la réglementation se limite à la recyclabilité et au réutilisable, – ne veut pas dire recyclé ni réutilisé, mais seulement la capacité à l’être -, le cadrage prend forme avec des échéances précises. « Nous sommes conscients que les composites neufs en fibre de verre destinés à la fabrication des pales représentent à peine un euro le kilo et restent donc très compétitifs par rapport au recyclage », souligne Delphine Garnier, chargée d’innovation du Pôle de compétitivité Materalia, en partenariat avec AD3R. Les technologies existent pour recycler ces matières mais aujourd’hui, elles ne peuvent pas être mises en oeuvre, car non rentables. Pour atteindre cette économie d’échelle et réduire les coûts de traitement, AD3R préconise le déploiement d’une filière inter-sectorielle, car les pales ne correspondent en réalité qu’à une infime fraction du marché des composites en fibres de verre, loin derrière le nautisme, l’aéronautique, le loisir ou l’automobile. « Nous suivons de près les avancées de la filière de gestion des bateaux de plaisance en fin de vie, portée par l’éco-organisme Aper. Des travaux de recherche sont en cours sur le recyclage dans de nouvelles applications de loisirs. Nous sommes également en relation avec des laboratoires scientifiques allemands et hollandais qui avancent sur d’autres projets. Concernant l’incorporation de fibres de verre recyclées dans des matériaux de construction, il faut avant tout veiller au taux d’acceptabilité », explique Benoît Comfaits. En France, les contraintes normatives sont élevées. Cela signifie que l’intégration de matériaux recyclés ne peut être réalisée n’importe où, ni dans n’importe quelle condition.

En 2020, une soixantaine de machines ont été démantelées en France. Mais pas de chiffre précis sur les gisements à venir, ni sur le calendrier. Il s’agit d’un véritable travail de collaboration pour trouver des solutions pérennes non seulement pour l’éolien mais également pour les autres industries consommatrices de matériaux composites, assure Benoît Comfaits. Actuellement, AD3R coopère avec des industriels comme Haffner Energy ou Extracthive en envoyant des échantillons de pales à valoriser en énergie ou en matière. La gestion des pales en fin de vie fait partie de la mission de la future plateforme mais ne sera pas la seule. Ce sera un point de regroupement de plusieurs matériaux et pièces, vouées au reconditionnement et à la revente de seconde main. « Cela nous amènera obligatoirement à développer de nouveaux savoir-faire que nous souhaitons promouvoir depuis le bac jusqu’au niveau ingénieur en région Grand Est, souligne la chargée d’innovation du Pôle Materalia. La maintenance prédictive, la réparation et la remise sur le marché de certaines pièces sont des métiers d’avenir pour le secteur, bien au-delà des procédés de recyclage, qui relève davantage d’un enjeu plus transversal ». Pourtant, la nécessité d’aborder l’éco-conception, l’allongement de la durée de vie et l’économie des ressources ne doit pas faire oublier que l’acceptabilité des éoliennes dans notre société, doit aussi passer par une gestion irréprochable de leur fin de vie.

Fibres de verre recyclées dans du filament 3D

Il y a un an, le centre technologique Canoe a annoncé travailler au recyclage de matériaux composites. Objectif : réintroduire des fibres recyclées issues de la fabrication d’une pâle d’éolienne dans de nouvelles matrices recyclables. La résine Elium, étant une base acrylique a été associée à des matrices thermoplastiques compatibles comme l’ABS ou le PMMA. Les granulés obtenus après extrusion ont pu être testés avec succès dans la fabrication de filament pour impression 3D.

Arrêté du 22 juin 2020 :

art 20…
« Les déchets de démolition et de démantèlement sont réutilisés, recyclés, valorisés, ou à défaut éliminés dans les filières dûment autorisées à cet effet.
« Au 1er juillet 2022, au minimum 90 % de la masse totale des aérogénérateurs démantelés, fondations incluses, lorsque la totalité des fondations sont excavées, ou 85 % lorsque l’excavation des fondations fait l’objet d’une dérogation prévue par le I, doivent être réutilisés ou recyclés.
« Au 1er juillet 2022, au minimum 35 % de la masse des rotors doivent être réutilisés ou recyclées. « Les aérogénérateurs dont le dossier d’autorisation complet est déposé après les dates suivantes ainsi que les aérogénérateurs mis en service après cette même date dans le cadre d’une modification notable d’une installation existante, doivent avoir au minimum :

«-après le 1er janvier 2024, 95 % de leur masse totale, tout ou partie des fondations incluses, réutilisable ou recyclable ;
«-après le 1er janvier 2023, 45 % de la masse de leur rotor réutilisable ou recyclable ;
«-après le 1er janvier 2025, 55 % de la masse de leur rotor réutilisable ou recyclable. »

Crédits :

Centre Terre et Pierre, Canoe, Net-Wind

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