Le marché du tri optique a été évalué à 1,5 milliard de dollars en 2017 à l’échelle mondiale. Utilisée dans l’agro-alimentaire, l’exploitation minière et le recyclage, cette technologie devrait se déployer fortement au cours des six prochaines années. Avec des recettes en hausse de 9 % d’ici 2024, selon une étude de Global Market Insights*. L’industrie du recyclage contribue à cette expansion, alors qu’en Europe, les contraintes réglementaires poussent à valoriser plus de déchets. La France n’échappe pas à cette tendance, avec des centres de tri plus performants et une législation renforcée sur le recyclage des plastiques.

Les procédés de tri optique dans le recyclage aident à identifier automatiquement et à trier la plupart des matériaux recyclables. Principal avantage : récupérer des matières plus propres en plus grandes quantités tout en réduisant les coûts de traitement. Dans le monde entier se mettent en place de nouveaux standards de tri de très haut niveau. La Chine, premier importateur mondial de matériaux recyclés, a provoqué une onde de choc au sein de l’industrie du recyclage en imposant aujourd’hui que de nombreuses matières recyclables arrivant sur son sol soient pures à plus de 99,5%. Parallèlement sur les marchés occidentaux, l’impossibilité d’exporter certaines catégories de déchets vers la Chine depuis 2017 (National Sword), oblige à développer de nouvelles technologies pour trier, séparer et conditionner des matières à plus forte valeur ajoutée. Pour plusieurs régions du monde, ce coup de frein commercial a été rapidement perçu comme une véritable opportunité pour relocaliser certaines industries et produire de nouvelles matières premières. En Australie, le gouvernement des Nouvelles-Galles du Sud, a choisi par exemple d’investir l’équivalent de 42 millions d’euros dans un programme d’aides pour stimuler le tri, la transformation et le recyclage des déchets. De même aux États-Unis, les professionnels du recyclage estiment que les conditions du marché sont favorables pour investir dans les usines de traitement de déchets.

En France, les centres de tri pour traiter les collectes sélectives font l’objet d’une vaste opération de modernisation. Ainsi, l’éco-organisme Citeo, a annoncé l’automne dernier, un programme d’investissement de 190 millions d’euros pour améliorer le tri des déchets et aboutir au recyclage de la totalité des emballages plastiques. L’extension des consignes de tri à l’ensemble des emballages plastiques doit couvrir l’ensemble du territoire français d’ici à 2022. La performance du tri devient essentiel dans le recyclage, où qualité et quantité sont indissociables. Au cours des quatre prochaines années, le marché du tri optique prévoit l’intégration d’au moins 700 machines sur les quelque 80 centres à moderniser. A cela s’ajoute le récent contrat du Comité stratégique de filière sur la transformation et la valorisation des déchets. Signé le 18 janvier dernier par les ministères de l’Economie et de l’Ecologie, il conduit à la réalisation de six projets structurants dont la robotisation des centres de tri. Ce volet implique un renforcement de l’innovation, de la recherche et développement, de l’intelligence artificielle et du deep-learning.

La Chine pousse le tri en Europe

La liste des équipementiers spécialistes du tri optique est aujourd’hui relativement fournie, selon Global Market Insights : Allgaier Werke, Binder + Co AG, Buhler AG, Cimbria, CP Manufacturing, Greefa Italia GmbH, Key Technology, National Recovery Technologies LLC, Pellenc ST, Raytec Vision SpA., Satake Corporation, Sesotec GmbH, Steinert GmbH, et Tomra Systems. En France, deux d’entre eux se partagent le marché des déchets : Tomra et Pellenc ST. Leur ancienneté et leur notoriété sur le territoire laissent en réalité peu de place à la percée de nouveaux concurrents. Ces deux constructeurs travaillent avec la plupart des opérateurs nationaux dont les plus grands, Suez et Veolia. Depuis un an, l’activité a connu une accélération sans précédent grâce au « National Sword » chinois.

Associer technologies, et environnement, au service de l’économie circulaire, c’est ainsi que Jean Henin définit l’activité de Pellenc ST qu’il dirige depuis 2014 à Pertuis dans le Vaucluse : « avec les restrictions commerciales chinoises, les objectifs réglementaires européens sur le recyclage et la conscience citoyenne élevée, toutes les conditions sont aujourd’hui réunies pour développer un tri de qualité dans le secteur des déchets » indique-t-il. Résultat : un chiffre d’affaires de 39 millions d’euros en 2018 contre 29 millions en 2017, soit une croissance d’environ 30 %. Tous les clignotants sont au vert sur le marché mondial pour investir dans des outils de tri performants.

Trois millions d’euros investis en 2019

Pellenc ST vend 70 % de ses équipements à l’export, en Europe notamment (Allemagne, Espagne, Italie, Benelux, Roumanie). En partenariat avec Suez Deutschland, Pellenc ST vient de doter d’une vingtaine de machines, le plus gros centre de tri multi-collecte du pays, situé à Ölbronn-Dürrn. D’une capacité de 100 000 t/an, cette unité pourra séparer et traiter les emballages plastiques de tous types (PET, PP, PS, PE), y compris les plastiques noirs. Pour ce nouveau marché, Pellenc ST a été certifié TÜV, norme de qualité allemande qui permet désormais à l’entreprise d’ouvrir plus largement son offre à l’international. Deux autres gros marchés ont été remportés par le constructeur pour un centre de tri ultra-moderne à Milan en Italie et un centre de tri à haut rendement à San Francisco aux Etats-Unis. En France, Pellenc ST ne chôme pas. Pour le nouveau centre de tri de Compiègne (Oise) et son opérateur Paprec, il a livré une vingtaine de machines, soit un marché de plusieurs millions d’euros. Ce centre, qui entrera en fonction fin mars 2019, vise un tri plus fin des matières plastiques. La Chine compte également une trentaine de machines Pellenc grâce à des partenariats industriels sur place comme Veolia et Suez. La conquête de ce vaste marché ne fait que commencer, selon Jean Henin.

Pour 2019, l’équipementier français s’attend à une croissance plus modérée ; c’est surtout en 2020 que les efforts actuels vont porter leurs fruits. Les échéances réglementaires en Europe et en France tirent l’activité. Des embauches sont prévues au cours des cinq prochaines années. L’objectif pour le constructeur à l’horizon 2025 : devenir une entreprise de taille intermédiaire en passant la barre des 250 personnes, et atteindre un chiffre d’affaires de 100 millions d’euros. Pellenc ST a investi trois millions d’euros en 2018 et compte engager la même somme cette année.

Centre de tri 4.0

« Nous sommes là pour répondre à des exigences croissantes dans des milieux exposés à de fortes variations de températures et de la poussière. Nous devons dans un contexte très évolutif, adapter nos machines pour les rendre opérationnelles aujourd’hui, mais aussi dans cinq et dix ans. L’usine de futur est en train de se construire et nous faisons partie de ses composants » insiste Jean Henin. L’entreprise se retrouve, face à un nouveau challenge où il est désormais indispensable de travailler main dans la main avec les éco-organismes, mais aussi les metteurs en marché. Depuis un an et demi, le centre technique de Pertuis accueille régulièrement des industriels venant tester leurs produits sur ses démonstrateurs.

Pour Pellenc ST, l’évolution des techniques est constante. Elle a commencé au sein du groupe par la mise au point du barreau à buses. Depuis, la détection proche infra-rouge a vu le jour avec des adaptations en fonction des flux de déchets à trier. « Nous en sommes actuellement à la troisième génération de spectromètres, associant des largeurs de bandes différentes pour accueillir plus de flux, et diverses catégories de déchets – corps creux, corps plats, matériaux plastiques, papier-carton, métal etc. » souligne Jean Henin. Contribuer à produire de l’Up-cycling, c’est aussi l’ambition du constructeur Tomra, qui a aujourd’hui à son actif plus de 5 500 systèmes installés dans 80 pays. Avec désormais une équipe de plus de 20 collaborateurs, la filiale française du groupe accompagne l’industrie du recyclage dans la mise à niveau de son outil de tri. Ses clients : des exploitants de centre de tri mais aussi des recycleurs de métaux comme Derichebourg ou GDE. Pour Frédéric Durand, directeur général de Tomra France, la modernisation des centres de tri doit également permettre de boucler la boucle : « nos technologies sont capables de trier finement les emballages et les matériaux. Pourquoi ne pas envisager de créer de vraies filières de recyclage pour l’emballage à contact alimentaire ? Elle existe pour le PET clair, pourquoi n’existerait-elle pas pour le PET opaque ou les barquettes ? Il est dommage aujourd’hui de pousser le tri pour qu’au final, ces matières finissent dans des applications à moindre valeur ajoutée ».

Dans le domaine des plastiques, les enjeux du tri sont énormes. D’un côté, les centres de tri font face à de multiples flux d’emballages et de résines. De l’autre, les industriels sont incités à incorporer plus de matière recyclée. Pas d’autre choix que d’investir dans la technologie pour augmenter le rendement. Dans les centres de tri de déchets d’emballages ménagers comme chez les recycleurs, l’enjeu est le même : il faut trier plus et mieux pour sortir une matière de qualité. Sauf qu’aujourd’hui, l’heure est à l’emballement et aux frustrations. « Les clients veulent disposer de leur équipement rapidement. Cette course à la technologie crée une forme de surenchère financière. Une machine de tri ne se fabrique pas en un jour. Les industriels n’ont pas anticipé suffisamment les mesures chinoises tandis que l’Europe fixe des objectifs de recyclage ambitieux à court terme. C’est dommage d’en arriver là, alors que cette mutation technologique dans l’industrie du recyclage aurait pu être progressive et mieux organisée » regrette Frédéric Durand.

Depuis l’an dernier, l’engouement high-tech, pour sauver le recyclage, donne aux deux constructeurs de la visibilité positive sur leur activité, en France et ailleurs. De quoi prévoir plusieurs embauches supplémentaires. Chez Tomra France, on relativise néanmoins : « cette course à l’automatisation des centres de tri et des unités de recyclage doit nous conduire à innover, mais pour autant, les futures machines à trier toujours plus et mieux ne vont pas mobiliser plus de personnel à plein temps », souligne Frédéric Durand. Les machines de tri optique sont suffisamment modulables pour traiter au fur et à mesure les flux demandés. Pour certains déchets comme les plastiques noirs, les centres de tri ne seront pas tous équipés ; il faut avoir assez de volume pour rentabiliser un tel outil. L’idéal, selon le DG de Tomra France, serait de massifier ces flux dans quelques centres en vue de les trier en conséquence.

Un procédé éprouvé et pas cher

Le proche infrarouge (NIR) n’a pas à ce jour de procédé concurrent équivalent. Eprouvé pour le tri de nombreux matériaux, et très compétitif, cette technologie a encore de beaux jours devant elle à en croire les spécialistes du tri optique. Équipées des technologies laser, électromagnétique et proche infrarouge (NIR), les machines de tri optique peuvent analyser de multiples caractéristiques des matériaux, telles que leur couleur, leur composition, leur taille et leur densité, tout en retirant du flux les matériaux non valorisables à l’aide de jets d’air comprimé. L’association de technologies continue d’améliorer l’efficacité des opérations. C’est le cas de la détection d’objet par laser (LOD) mise au point par Tomra. Ce procédé se présente comme un add-on, complétant la capacité de tri des machines existantes en identifiant les objets qui ne peuvent pas être scannés par les capteurs proche infrarouge. Cela peut concerner par exemple les plastiques noirs (PP, PE, PET) ou le verre. Ce module LOD de Tomra apporte ainsi une assistance aux opérateurs manuels lors du contrôle qualité des matières, en réduisant le nombre de gestes de tri, source de TMS (troubles musculo-squelettiques).

Pour développer ses technologies, Pellenc ST s’inspire de son activité historique, le machinisme agricole, mais aussi d’autres secteurs industriels comme le ferroviaire ou l’automobile. A l’ère de la digitalisation, l’intelligence artificielle et l’IoT (Internet des objets) arrivent en force sur le marché. « Grâce à la récupération et à l’analyse de data, nous ne vendons plus une machine, nous conseillons nos clients et proposons des prestations complètes pour rendre l’activité plus performante ». Des emballages aux DEEE en passant par les VHU, tous les matériaux ou presque passent sous l’oeil expert des machines de tri optique automatisées. En augmentant le rendement d’un centre de tri ou d’une entreprise de recyclage, ces technologies visent également à faciliter ou à alléger le poste des salariés. Certes, les centres du tri du futur compteront sans doute de moins en moins de personnel humain, mais celui-ci sera plus qualifié et compétent pour régler et contrôler le travail de la machine. C’est dans ce sens, que Tomra a développé son module LOD et que Pellenc ST étudie de nouveaux systèmes pour assurer le contrôle qualité, réalisé actuellement par des trieurs manuels dans les cabines de sur-tri.

Tri en boîte

Le tri robotisé ne se limite pas aux grandes installations de 30 ou 50 000 t/an de capacité. Depuis quelques années, sous l’impulsion du retour à la consigne, les automates de collecte d’emballages font leur apparition dans les supermarchés, sur les parkings de centres commerciaux ou dans les entreprises.

Tomra en a déjà pris le chemin avec Suez pour développer les automates Réco. Grâce à son lecteur de tri optique, Réco peut, avant de procéder au compactage, identifier et séparer, les bouteilles en PET et en Pehd. D’autres start-ups tentent de se faire une place en franchissant une étape supplémentaire. C’est le cas de la b:bot. A l’origine, la société Green Big et Benoît Paget, co-fondateur de Canibal, automate de collecte de gobelets en entreprises : « partant du principe que la rentabilité doit rester la clef centrale d’un tel projet, nous avons cherché un modèle économique autonome en s’appuyant sur une technologie brevetée qui permet de financer intégralement la boucle circulaire par la revente de la matière ». Comment ? En transformant immédiatement la bouteille recueillie en matière première pour le transformateur plasturgiste. Le dispositif b:bot permet un stockage de 3000 bouteilles (environ 100 kg) dans une machine de moins de 1 m². Avec moins de vidages, de manutention, de transports, de maintenance et de m² de stockage, b:bot divise les coûts par trois et multiplie les revenus par trois.

La machine b:bot a la particularité de ne reprendre que les bouteilles PET clair et coloré. L’usager dépose sa bouteille ; un capteur de détection vérifie sur le code barre qu’il s’agit bien du bon emballage et de la bonne résine. Elle est ensuite triée selon sa couleur et broyée en paillettes. Le projet est né il y a un an en Normandie, associant plusieurs partenaires financiers et industriels. Résultat : trois brevets déposés sur le broyage et le tri et une première levée de fonds de un million d’euros auprès de 4 investisseurs normands (Normandie Participations, Crédit Agricole en Normandie, NFactory et Alterval). Elle doit être complétée par un financement de 500 000 euros, en cours d’attribution avec la direction régionale de la BPI. Dès le mois de février, Green Big va commercialiser une dizaine de machines et prévoit sur l’année 2019, d’en produire 300, dont 50 seront accueillies dans les déchèteries publiques de La Réunion. Les paillettes de PET produites en métropole seront livrées chez deux transformateurs de bouteilles en PET : l’unité RoxPET de Cristaline à Lesquin et l’usine de Plastipak, près de Beaune.

Crédits : Tomra, Pellenc ST

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