L’édition 2020 du rapport sur l’économie circulaire outre-Rhin vient de sortir. Avec l’aide de plusieurs fédérations professionnelles du recyclage et de la transformation des matières, il passe en revue le fonctionnement et la gestion des déchets en se penchant sur les différents modes de traitement disponibles. Sans oublier l’apport des futures technologies et innovations pour préserver les ressource naturelles. Dans ce paysage complexe, la valorisation des métaux constituent un enjeu capital en Allemagne, favorisés par une industrie sidérurgique et métallurgique en bonne santé.

La société industrielle allemande considère que le fer, l’acier et tous les produits dérivés représentent en tant que matières premières de base, un enjeu croissant pour le développement économique du pays. Selon le rapport 2020 sur l’économie circulaire en Allemagne*, la trop forte dépendance des importations concernant le minerai de fer, provenant de pays tiers encourage aujourd’hui à augmenter l’utilisation des ferrailles dans la production d’acier. « Dans ce contexte, le recyclage n’est pas seulement intéressant d’un point économique et énergétique, il est aussi le tremplin vers une économie plus responsable vis-à-vis de l’environnement. Les ferrailles sont bien souvent réutilisables sans pour autant perdre en qualité ». Tout en enfonçant des portes ouvertes, les fédérations allemandes comme VDM, BDSV ou bvse veulent attirer l’attention sur la nécessité de conserver les déchets métalliques en Allemagne et pérenniser son industrie, en développant les technologies capables de recycler plus et mieux. Au cours des dix dernières années, la production d’acier brut en Allemagne s’est élevée à presque 43 millions de tonnes par an. L’utilisation de ferrailles d’acier sur la même période était de 19 millions de tonnes par an. En 2019, la faible conjoncture industrielle allemande a eu pour effet de réduire la production d’acier à son niveau le plus bas depuis la crise de 2009, avec 39,7 millions de tonnes.

Plus d’export de ferrailles que d’import

L’année passée, la production d’acier électrique qui peut consommer 100 % de ferraille et la production d’acier en haut fourneau ont diminué de 6 % par rapport à l’année précédente, selon un bilan établi par le bvse et le BDSV. L’Allemagne se situe en termes d’emploi de ferrailles d’acier en sidérurgie au milieu du marché international, avec en tête, l’Italie qui consomme 90 % de ferrailles pour sa production d’acier, et en dernière position la Chine qui n’utilise que 20 % de ferrailles en sidérurgie. Au cours des dix dernières années, l’Allemagne a exporté entre 8 et 9 millions de tonnes de ferrailles chaque année, tandis que sur la même période, elle en a importé entre 5 et 6 millions de tonnes. Cette différence de 4 millions de tonnes entre l’export et l’import est attribuée au fait qu’outre-Rhin, l’emploi de ferrailles est limitée par la pratique du haut fourneau qui représente 70 % de la production et que par ailleurs, il existe dans d’autres pays européens une forte demande de ferrailles pour alimenter les fours électriques.

Un parc de 20 complexes industriels

La collecte et la préparation des ferrailles d’acier résulte de l’activité d’un nombre important de PME allemandes, qui disposent de sites et d’équipements adaptés. Elles trient, réduisent, classent et conditionnent les ferrailles selon un cahier des charges rigoureux des industriels de la sidérurgie et des fonderies. Les normes de qualité étant toujours plus strictes, chaque acteur de la filière se dote de machines et d’installations de traitement toujours plus performantes pour trier les matières complexes. Cette préparation des ferrailles est une étape importante en Allemagne car soumise à des règles de certifications très contraignantes. Ainsi les ferrailles pré-traitées sont fondues et mélangées dans les fours d’une vingtaine d’usines intégrées en Allemagne.

Les organisations professionnelles comme WVStahl reconnaissent que pour couvrir les besoins croissants en acier à l’échelle mondiale, une importance toute particulière doit être accordée dès à présent au traitement des ferrailles, car les ressources primaires ne suffiront pas à satisfaire toute la demande dans les années à venir. Dans le même temps, les exigences sur la qualité continuent d’augmenter. Pour remplir ces objectifs, des procédés de séparation et de tri assurant un recyclage de haute qualité doivent être développés. Dans cette perspective, le développement de la part du recyclage peut motiver à l’emploi de matières secondaires, à redonner de la compétitivité à des clients industriels plus sensibles aux aspects environnementaux et à améliorer la compétitivité des recycleurs. En Europe, les discussions vont bon train sur les stratégies industrielles de décarbonation, ce qui pourrait garantir des perspectives d’avenir pour l’économie de l’acier et du recyclage des ferrailles en Allemagne.

Les déchets non ferreux utilisés à 58 %

Que ce soit en Europe ou ailleurs, les débouchés pour l’emploi des métaux non ferreux (cuivre, aluminium, zinc, argent, nickel ou terres rares) sont nombreux : automobile, construction, informatique, électronique. Sur ce marché, l’Europe possède peu ses propres ressources. La plupart des métaux sont importés. Ainsi, en Allemagne, les importations de minerais métalliques et concentrés s’élèvent à 100 %. Cependant, les produits métalliques sont très facilement recyclables. C’est dans ce sens que l’industrie allemande du recyclage souhaite renforcer son rôle dans la recherche d’autonomie en matières premières. L’organisation WVMetalle mentionne dans ses statistiques qu’en 2018, l’Allemagne a produit environ 2,5 millions de tonnes de non ferreux, dont 1,3 million de tonnes issues du recyclage. C’est à la fois beaucoup (plus de 50%), et insuffisant au regard des enjeux environnementaux et économiques. Dans ce contexte, le traitement des métaux revêt un enjeu majeur sur les marchés internationaux. Le rapport allemand met en lumière quelques métaux incontournables pour son industrie. A commencer par l’aluminium, qui permet de produire quantités d’alliages pour de nombreuses applications industrielles (transport, construction, emballages, etc.).

D’une grande valeur ajoutée, les alliages d’aluminium sont généralement recyclés à des taux élevés. La filière de traitement de ces matières est donc au coeur des préoccupations à venir pour l’industrie métallurgique allemande et européenne. En 2016, la production allemande d’aluminium brut et raffiné a utilisé 58 % de métal de seconde fusion. Depuis, cette part a légèrement augmenté. Dans le même temps, des secteurs comme le bâtiment, l’automobile ou l’emballage permettent de recycler plus de 90 % d’aluminium (Gesamtverband der Aluminiumindustrie chiffres 2019). En 2017, près de 800 000 tonnes d’aluminium secondaire ont été importées, principalement du marché européen. En face, les exportations de métal de seconde fusion se sont élevées à 1,04 million de tonnes. Le cuivre, grande vedette des métaux non ferreux, se retrouve à 57 % dans les technologies électroniques et de l’énergie, à 15 % dans le bâtiment, à 9 % dans l’automobile, à 8 % dans les machines industrielles (chiffres 2018 du WirtschaftsVereinigung Metalle). L’Allemagne a produit en 2018, près de 700 000 tonnes de cuivre, provenant à 41 % de matières recyclées. Cette substitution permet en particulier de réduire de 62 % les émissions de CO2, liée à la production de cuivre primaire.

Les métaux stratégiques pas assez recyclés

Antimoine, Gallium, Indium, Cobalt, lithium, etc. Au total, ce sont 29 métaux considérés en Allemagne comme stratégiques. Présents dans les batteries, les panneaux photovoltaïques, et les nouvelles technologies de pointe, ces matières sous forme d’alliages sont également valorisables. Mais leur mélange à d’autres matières premières représente de gros défis pour l’industrie du recyclage. Dans un contexte de forte dépendance à ces matières en Allemagne, une stratégie politique exemplaire sur les matières premières est indispensable.

Et le rapport sur l’économie circulaire outre-Rhin d’insister sur le fait que le recyclage doit en premier lieu, être épaulé à travers un dispositif d’incitations et un assouplissement des procédures administratives. Il serait donc pertinent d’adapter la législation sur les déchets à toutes les ferrailles, car les déchets et résidus métalliques ayant une valeur marchande positive ne doivent pas être assimilés à des déchets au sens « classique » du terme. Le concept d’efficacité des matières premières doit être envisagé de manière différenciée pour le secteur métallurgique et utilisé de façon appropriée. Parce qu’une utilisation moindre ou incorrecte du métal peut entraîner une perte de recyclage in fine. Ainsi le cuivre intégré aux appareils électroniques peut être facilement recyclé. Cependant, si le cuivre n’est traité et extrait que partiellement pour des raisons techniques et économiques, le recyclage au final ne remplira pas son rôle. La question de la recyclabilité doit donc toujours être prise en compte tant dans la conception que dans la fabrication des produits. Une conception de produit orientée vers le recyclage est essentielle, et cela vaut également pour les produits importés dans l’Union européenne.

Capter les métaux dans les mâchefers

Depuis juin 2019, le groupe C.C. exploite une nouvelle installation pour l’affinage des métaux dans le port de Krefeld. Le process dit «Stratego» a été élaboré et mis en oeuvre conjointement par C.C. Environnement, la société Hamburg-Umwelt-Recyclingtechnologien (H-U-R) GmbH et l’Institut de technologie environnementale et d’économie de l’énergie de l’Université technique de Hambourg-Harburg (TUHH). Ce projet a été financé par le Ministère fédéral de la formation et de la recherche. Le but de cette installation porte sur la séparation pure des métaux non ferreux de granulométrie comprise entre 2 à 20 millimètres, provenant des scories d’usines de traitement thermique des déchets. Cette séparation pourra se faire en deux fractions : d’un côté les métaux non ferreux légers comme l’aluminium et de l’autre, les métaux non ferreux lourds comme le cuivre, l’or, l’argent, le platine et le palladium.

Ce procédé est innovant et contribue à une augmentation des taux de recyclage des métaux non ferreux. Jusqu’à présent, ceux-ci ne pouvaient pas être récupérés au maximum et renvoyés tels quels en production métallurgique, surtout contenus dans des flux en mélange. L’usine a une capacité de traitement validée de 25 000 tonnes par an, dont 2 000 tonnes sont destinées au traitement de la fraction la plus fine des scories d’incinération des déchets ménagers. Le système est divisé en trois lignes de traitement : préparation physique pour la séparation des métaux, plateau vibrant et tri par soufflage. Dans le séparateur et le sécheur, le matériau à l’entrée, composé de mélanges de métaux non ferreux est séparé en différentes granulométries. Dans le même temps, la fraction minérale est réduite.

Des technologies accessibles

Au cours d’une première étape, le matériau est introduit dans un tambour de séchage puis dans un concasseur à percussion semi-mobile à grande vitesse pour la séparation. L’objectif est de trier physiquement les fractions métalliques selon leur masse, à l’aide de leurs différentes énergies. Trois types de granulométries sont ensuite générées à partir du mélange de matières au moyen d’un tamis à tambour fermé. Ce processus est suivi par la séparation de la magnétite et des non ferreux. Les métaux non ferreux ainsi obtenus sont collectés séparément. Les fractions minérales extraites (verre, céramique ou matériaux inertes) sont valorisées vers d’autres filières.

Sur la ligne de traitement d’une capacité de 2,5 tonnes par heure, les métaux non ferreux sont ainsi séparés en fractions lourde et légère grâce à un procédé de flottation. Le matériau plus lourd coule plus rapidement dans l’eau que le matériau léger et peut ainsi être facilement éliminé. La fraction légère flotte au-dessus et est évacuée via un autre canal. Les mélanges de métaux non ferreux d’une granulométrie supérieure à 16 mm sont traités sur d’autres lignes. Les métaux lourds obtenus ont une part d’environ 70 % de cuivre. Les autres composants sont l’argent, l’or ou le palladium. Ceux-ci peuvent être traités et récupérés par les fonderies. L’aluminium dans la fraction légère a une qualité satisfaisante, exempte de minéraux et facile à commercialiser. Le traitement prévu de la fraction la plus fine des scories d’incinération des déchets ménagers est en cours de test.

L’économie allemande dépend du commerce international

Le commerce international des déchets et des matières premières secondaires est le point fort des importations dans l’économie allemande du recyclage. Avec environ 10,5 milliards d’euros en 2018, environ 83 % des importations proviennent du segment de marché concerné « traitement et recyclage des déchets ». Les déchets métalliques dominent le processus d’importation. Au sommet se trouvent les déchets d’argent, d’or et de platine. Les métaux non ferreux ont été importés au total pour une valeur d’environ 3,8 milliards d’euros en 2018 (plus d’un tiers du segment de marché). Entre 2010 et 2018, le volume de ces importations a augmenté de 3,9 % par an. L’importation de ferrailles de cuivre a représenté une valeur d’environ 2,5 milliards d’euros en 2018 et est restée au même niveau ces dernières années. Le cuivre est l’un des métaux les plus utilisés dans tous les secteurs industriels. Une autre tendance est observée sur la ferraille d’acier. Entre 2010 et 2018, la valeur des importations a chuté de plus de 28% (-4,0% par an) et s’affichait plus récemment à 1,4 milliard d’euros. Les flux de ferrailles importés ont également chuté, mais restent de loin les matières les plus achetées et consommées par l’économie allemande du recyclage.

Si les taux de recyclage de certains métaux classiques comme le fer, le cuivre et l’aluminium dépassent déjà les 50% dans le monde, beaucoup d’efforts restent à faire pour les «métaux de haute technologie» et les «terres rares». Par exemple, la proportion de recyclage pour des métaux stratégiques tels que le tantale, l’indium et le néodyme est toujours inférieure à 1%. Pour que l’économie circulaire joue son futur rôle de fournisseur de matières premières « complet », d’autres méthodes innovantes de collecte et de traitement sont nécessaires pour permettre la récupération des plus petites quantités de matières premières critiques. Dans le contexte de l’éco-conception, le rapport allemand estime qu’il faut accorder une attention plus grande à l’utilisation et à la consommation ainsi qu’à la substitution de matières premières précieuses, mais aussi à la recyclabilité des produits en fin de cycle de vie.

Savoir :

*Le rapport allemand sur l’économie circulaire (Statusbericht der deutschen Kreislaufwirtschaft) a été préparé avec la contribution de plusieurs fédérations : ASA, DGAW, PlasticsEurope, BDE, InWesD, VDM, BDSAV, ITAD, VDMA, BDSV, KdK, VHI, bvse, IFAT, VKU.

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