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Recycler nos déchets avec de l'eau à 500 degrés

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Transcript Eau Supercritique
 
Sur ces images, un gisement de métaux précieux. Car ces déchets électroniques contiennent des métaux rares et stratégiques qui n’attendent qu’à être exploités.
 
Une tonne de ces cartes électroniques peut renfermer jusqu’à un kilo d’or. On y trouve également de l’argent, du cuivre et d’autres métaux moins connus - mais tout aussi précieux - comme le tantale.
 
Certaines cartes en contiennent plus que d’autres – on les appelle les cartes riches issues de nos ordinateurs ou encore nos téléphones.
 
Recycler ces métaux imbriqués les uns dans les autres n’est pas simple. Les techniques actuelles ne permettent pas encore de tous les isoler ou de les récupérer dans leur intégralité.
 
À Orléans, une équipe de chercheurs explore une nouvelle piste pour mieux exploiter cette ressource.
 
Ambiance « Voilà, hop on y va. »
 
Ils utilisent un réactif qui semble anodin : de l’eau ! Mais dans un état extrême dit supercritique.
 
ITV
C’est un état en fin de compte, on n’est plus en état de gaz ni de liquide, c’est lorsque l’on atteint des températures élevées, des pressions élevées. Donc dans le cas de l’eau, le point supercritique est atteint autour de 370 degrés et 221 bars.
 
Mais dans ce laboratoire, l’eau monte à 500 degrés, et subit plus de 250 bars de pression !
 
Dans ces conditions extrêmes, l’eau change de propriétés. Elle devient très oxydante, et donc très corrosive. À son contact, toute matière organique, matière à base de carbone donc - est détruite, et se transforme en gaz.
 
Son pouvoir de solvant puissant sert, depuis les années 50, à retraiter les déchets nucléaires.
 
Mais pas d’uranium dans ce laboratoire, les chercheurs veulent retraiter les cartes électroniques… et surtout détruire la résine – ou polymère, qui sert de support aux composants.
 
ITV
L’objectif ça va être de couper en petits morceaux ce polymère. Comment couper en petits morceaux ce polymère ? on va exploiter l’acidité de l’eau et quand on est à des températures supercritiques, on est environ 1000 fois plus puissants en terme d’une constante que l’on appelle une constante de ionisation. Ce qui va dégrader donc la matière première organique contenue dans les cartes électroniques
 
 
 
Dans un premier temps, l’équipe a travaillé sur des cartes vierges dépourvues de composants.  Elles sont insérées dans ce réacteur de 300 ml. Ce dispositif permet alors d’atteindre des températures et des pressions colossales !
À leur sortie, le résultat est saisissant.
 
ITV
On voit la carte d’origine, et le traitement qu’on lui fait subir à cette carte la rendue friable. Donc si je la prend, j’appuie un peu, on s’aperçoit que c’est complètement friable donc le traitement est réussi. Le but du traitement, c’est les cartes téléphoniques, les cartes ont 30% de résine. Donc l’objectif de cette eau supercritique c’est d’éliminer la résine. Donc notre optimisation a portée sur cette élimination, on a regardé la perte de masse en fonction de la température, du temps et éventuellement d’additifs.
 
On a également étudié les conséquences de ce traitement sur les fibres de verre qu’il y a dans les cartes.
 
Ces fibres de verre, qui rigidifient les cartes électroniques sont également dégradées par le traitement. À la sortie du réacteur à eau supercritique ne restent plus que les métaux qui ne doivent surtout pas être oxydés pendant l’opération.
 
Les recherches continuent pour adapter le procédé aux différents matériaux à traiter ; mais aussi comprendre ses effets sur le dispositif lui même, très sollicité à chaque opération.
 
ITV
Les réacteurs métalliques vont subir des dégradations qui ne sont pas acceptables, notamment à une échelle industrielle. La solution la plus immédiate, c’est simplement de proposer des alliages adaptés, et notamment un alliage qui s’appelle « L’inconel » ? qui permet de répondre, partiellement, à nos attentes. Et puis également dans le cadre de nos travaux qui sont un peu plus fondamentaux, on a étudié tout un ensemble de matériaux et on a mis en évidence que des matériaux à base de carbone pouvait répondre parfaitement à une excellente tenue vis a vis de l’eau supercritique.
 
L’équipe s’est aussi intéressée aux gaz qui émanent de la réaction comme le méthane. Il pourrait être réutilisé pour alimenter le dispositif en énergie et baisser les coûts de production.
 
Ambiance « Donc là on a le H2, là le CO2 et la le CH4 ».
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Afin de s’imposer comme alternative crédible à l’extraction minière ou aux autres techniques de recyclage de ces métaux précieux, le traitement par l’eau supercritique devra faire ses preuves : au niveaux économiques, voire écologiques…
 
ITV
Nous, dans les gaz, on ne va pas produire des produits toxiques par exemple les dioxines, etc. alors que dans les autres procédés, il faut une installation de traitement des gaz, qui est couteuse aussi. Donc nous, dans l’eau supercritique, d’après les résultats qu’on a eus, préliminaires, on n’a pas de produits toxiques.
 
Un projet pilote de mise à l’échelle industrielle est en construction dans le nord de la France. Et si les résultats de ce pilote sont au rendez-vous les porteurs de projet pourraient devenir, à terme, les premiers producteurs européens de tantale, ce métal indispensable à nos industries des hautes technologies.

Recycler nos déchets avec de l'eau à 500 degrés

17.06.2016

Nos déchets électroniques valent de l'or ! Mais isoler les métaux précieux imbriqués les uns dans les autres n'est pas simple. Découvrez dans cette vidéo, proposée avec LeMonde.fr, comment des chercheurs ont relevé le défi en misant sur les propriétés étonnantes de l'eau lorsqu'elle se trouve dans un état extrême dit supercritique.

À propos de cette vidéo
Titre original :
Recycler nos déchets électroniques avec de l'eau à 500°
Année de production :
2016
Durée :
5 min 27
Réalisateur :
Juliette Lacharnay et Nicolas Baker
Producteur :
CNRS Images
Intervenant(s) :
Stéphane Bostyn
Margaux Thibault
Iskender Gökalp
Institut de Combustion Aérothermique Réaction et Environnement
Icare / CNRS / Université d'Orléans

Jacques Poirier
Conditions Extrêmes Matériaux Hautes Températures et Irradiations
CEMHTI / CNRS / Université d'Orléans

Nourredine Menad
Bureau de Recherches Géologiques et Minières
Journaliste(s) :

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