Déchets plastiques : la complexe équation du recyclage

Le plastique est indispensable à de nombreux secteurs, mais sa gestion en fin de vie pose un défi majeur, avec un taux de recyclage limité à 10 %. Face à l’urgence écologique, le recyclage chimique apparaît comme une solution prometteuse pour traiter les plastiques complexes. Encore émergent, ce marché présente un fort potentiel, porté par l’innovation et des réglementations de plus en plus strictes. L’étude d’E-CUBE Strategy Consultants analyse ces enjeux et les perspectives de cette filière en pleine mutation.

Le plastique est omniprésent dans notre quotidien, jouant un rôle clé dans des secteurs aussi variés que l’alimentation, la mobilité, l’habillement et la santé. Son succès repose sur ses propriétés uniques : légèreté, durabilité et adaptabilité. Toutefois, cette omniprésence s’accompagne d’un défi majeur : la gestion de ses déchets. Avec une production mondiale dépassant les 500 millions de tonnes par an et un taux de recyclage limité à seulement 10 %, l’impact environnemental et sanitaire des plastiques est devenu une préoccupation cruciale.

Face à cette situation, le recyclage chimique émerge comme une solution complémentaire aux procédés mécaniques traditionnels, notamment pour traiter les plastiques complexes difficiles à recycler. Encore en phase de développement, cette technologie présente un potentiel considérable, soutenu par des avancées industrielles et une réglementation de plus en plus exigeante.

L’étude menée par E-CUBE Strategy Consultants explore ces enjeux stratégiques et les dynamiques du marché du recyclage chimique. À travers l’analyse des tendances actuelles et les témoignages d’acteurs clés – pétrochimistes, plasturgistes, recycleurs et investisseurs –, elle met en lumière les opportunités et les défis de cette filière en pleine mutation.

Une situation critique : chiffres et constats

La famille des plastiques recouvre une très grande diversité de produits avec ~ 5 300 formulations de polymères différentes. Les plastiques sont généralement mélangés entre eux, ou à d’autres matériaux pour s’adapter au mieux aux propriétés souhaitées pour leur usage final. Les plastiques sont également traités et contiennent de nombreux additifs chimiques – colorants, plastifiants, ignifugeants etc. Plus de 16 000 composés chimiques sont utilisés dans la fabrication des plastiques , pour l’esthétisme , la durabilité ou encore pour la maniabilité . Ces produits, souvent toxiques, sont plus ou moins miscibles au polymère, compliquant leur séparation lors du recyclage.

• 500 millions de tonnes (Mt) /an : production mondiale de plastiques, ayant plus que doublé depuis 2000.
• 350 Mt/an de déchets plastiques.
• 10 % : part des déchets plastiques aujourd’hui réellement recyclés.
• 20 Mt/an : quantité de plastiques rejetés dans l’environnement chaque année.
• 2/3 des plastiques ont une durée de vie inférieure à 5 ans, générant une croissance rapide des déchets.

Ainsi, malgré une demande croissante de matières recyclées, la capacité de recyclage reste insuffisante. Plus de 50 % des déchets plastiques sont mis en décharge et 20 % incinérés, libérant des gaz à effet de serre. Si aucune action significative n’est entreprise , la production de déchets plastiques pourrait atteindre 800 Mt/an d’ici 2050 (source : OCDE) .

Le recyclage chimique : un levier technologique essentiel

L’Europe demeure leader en matière d’intégration du recyclage dans sa production plastique, avec environ 19 % de ses volumes issus de matières recyclées . En 2022 , plus de 30 Mt de déchets plastiques ont été collectés en Europe et ~ 9 Mt ont été recyclés mécaniquement . Si le recyclage mécanique reste la méthode dominante, il présente des limites pour les complexes plastiques (multicouches, textiles, additifs chimiques) et les procédés mécaniques peuvent, par leur répétition, dégrader la structure des polymères. Le recyclage chimique offre des solutions complémentaires, notamment pour les applications exigeant une qualité équivalente au plastique vierge .

Trois technologies principales :

• Procédés thermiques (pyrolyse ) : plastique chauffé à haute température en l’absence d’oxygène pour obtenir de l’huile de pyrolyse, utilisée comme carburant ou pour produire à nouveau du plastique. Cette technologie est particulièrement adapté aux polyoléfines et polystyrènes .
• Dépolymérisation : Retour aux monomères de base via l’utilisation de solvants ou d’ enzymes .
• Dissolution : Utilisation d’un solvant qui interagit spécifiquement avec le polymère ou avec les éléments indésirables permettant la séparation sélective du polymère, qui peut ensuite être réutilisé.

Principaux marchés finaux pour le recyclage chimique :

La pyrolyse des polyoléfines répond à une demande forte, stimulée par l’obligation d’incorporer des matières recyclées dans les plastiques d’emballage . Inadaptés au recyclage mécanique, ces polymères (HDPE, LDPE, PP) représentant environ 70 % des emballages plastiques, offrent une opportunité pour le recyclage chimique, particulièrement attractive pour les grands groupes pétrochimiques en raison de son intégration facile aux infrastructures existantes et de la stabilité d’approvisionnement qu’il procure.

Le recyclage chimique ouvre également de nouvelles perspectives pour les complexes plastiques, notamment le PET hors bouteilles, les PVC et les polyuréthanes .

• PET hors bouteilles : Ce marché, d’abord porté par des engagements volontaires, pourrait bientôt être soumis à des obligations réglementaires. Les applications dans les barquettes et les fibres textiles sont particulièrement prometteuses. Le textile, qui utilise déjà une partie importante du PET recyclé des bouteilles, représente un débouché majeur malgré sa fragmentation et sa faible capacité à absorber les surcoûts. Les initiatives comme Textile Exchange visent un marché de 6 Mt/an d’ici 2030.
• PVC et polyuréthanes : Ces matériaux présentent des défis techniques spécifiques (sous-produits corrosifs pour le PVC, diversité des formulations pour les polyuréthanes), rendant le recyclage complexe et coûteux. Bien que les volumes soient plus faibles, ces marchés de niche offrent des opportunités pour des produits recyclés à forte valeur ajoutée ou des entrants peu coûteux.

Un marché en sous-capacité : opportunités et défis

Le marché européen du recyclage chimique présente un potentiel significatif en termes de demande , porté par les obligations réglementaires d’incorporation de matières recyclées : les volumes en jeu sont significatifs : le marché potentiel induit par la réglementation européenne est estimé entre 0,8 et 1,5 Mt d’huile de pyrolyse d’ici 2030 et pourrait atteindre 1,8 à 4,3 Mt d’ici 2040.
Selon Plastics Europe, l’industrie prévoit environ 3,4 Mt/an de résine recyclée issue du recyclage chimique d’ici à 2030.

Cependant, les capacités de recyclage chimique installées en Europe restent limitées : ~ 100 kt/an en 2024 pour l’huile de pyrolyse (~500 kt/an estimée à 2030) , loin des besoins attendus . Le développement d’une industrie du recyclage chimique européenne reste confronté à plusieurs défis :

Un enjeu de compétition internationale . L’ une production européenne de plastique recyclé mécanique a, pour la première fois, reculé en 2023, atteignant 10,3 Mt, soit une baisse de ~6 % par rapport à l’année précédente. Ce déclin s’inscrit dans une tendance plus large affectant l’ensemble de la production plastique, qui a diminué de ~8 % sur la même période. Cette situation s’explique principalement par la hausse des coûts énergétiques et la concurrence accumulée de pays où les normes environnementales sont nettement moins strictes qu’en Europe.

Les défis technologiques auxquels font face les filières de recyclage chimique :

• Coûts élevés : Les investissements (CAPEX) augmentent à environ 3 M€/t pour des technologies comme la pyrolyse, et jusqu’à plus de 6 M€/t pour des solutions dédiées aux plastiques PET difficiles à recycler. Ainsi, les besoins d’investissement totaux pour 2030 sont estimés entre 10 et 15 Md€, uniquement pour la partie recyclage. La compétitivité du recyclage chimique des plastiques dépendra de la baisse des coûts, principalement grâce au passage à l’échelle industrielle.
• L’augmentation des capacités de production permettra de réaliser des économies d’échelle sur les CAPEX (répartition des coûts fixes sur des volumes plus importants) et de réduire les OPEX en optimisant les processus et en négociant les meilleurs contrats d’approvisionnement pour les entrants et l’énergie.
  Disponibilité des entrants : La compétition pour l’accès aux déchets de qualité s’intensifie et deviendra plus forte si les infrastructures de collecte et de tri n’évoluent pas en parallèle.
• Empreinte carbone : La forte consommation d’énergie des procédés chimiques reste un enjeu majeur . Le recyclage chimique des plastiques est énergivore , notamment lors des étapes avales comme le vapocraquage et la polymérisation. Pour la pyrolyse, le rendement matière est limité à environ 60 % en raison des pertes sous forme de gaz résiduaires et de char.

Perspectives stratégiques pour les acteurs industriels

Clémence de Pommereau, associée, Laurine Palix, Manager, et Mathieu Genova, Consultant chez E-CUBE Strategy Consultants, co-auteurs de cette étude, soulignent que pour réussir la transition vers un modèle circulaire, « les acteurs de la filière présentent , selon leurs positionnements (pétrochimistes, plasturgistes, metteurs sur le marché, gestionnaire de déchets, recycleurs), des avantages soutenus et des défis spécifiques (accès aux intrants, proximité des marchés finaux, actifs mobilisables etc.) pour adresser le marché du recyclage chimique . Ils devront donc collaborer de manière étroite tout au long de la chaîne de valeur afin de développer des solutions durables et des garanties , tout en optimisant la gestion de la fin de vie des matériaux. Des innovations contractuelles (sécurisation des flux et prix d’intrants à long terme), des intégrations verticales (entrées au capital , création de JV, investissements communs dans des projets), des logiques modulaires au plus près des flux de déchets , ou le ciblage de marchés à fortes contraintes réglementaires ou de niche à forte valeur ajoutée sont autant de stratégies d’acteurs dont on constate l’émergence et qui devront se développer pour permettre le passage à l’échelle du marché . Des stratégies spécifiques pour flécher les financements vers la filière seront également mises en œuvre : les acteurs devront concevoir des thèses d’investissement et des véhicules adaptés afin de naviguer efficacement dans ce secteur en pleine évolution. »

Que peut-on faire pour utiliser moins de plastique dans l’industrie ?

Réduire l’utilisation du plastique dans l’industrie est un enjeu majeur pour limiter son impact environnemental et diminuer la pression sur les filières de recyclage. Plusieurs leviers peuvent être actionnés pour y parvenir :

L’éco-conception et substitution des matériaux : Les industriels peuvent repenser leurs produits pour limiter la quantité de plastique utilisée ou privilégier des alternatives plus durables, comme le papier, le verre ou les bioplastiques. L’éco-conception permet également d’optimiser les emballages et de favoriser les matériaux recyclables ou biodégradables.

Réduction des plastiques à usage unique : l’élimination des plastiques superflus, en particulier dans l’emballage, est une priorité. Des solutions comme la recharge, le vrac ou l’utilisation de contenants réutilisables peuvent significativement réduire la consommation de plastique dans certains secteurs, notamment l’agroalimentaire et la cosmétique.

Optimisation des procédés industriels : Une meilleure gestion des flux de production permet de limiter les pertes et les déchets plastiques. L’automatisation et l’amélioration des techniques de moulage ou d’extrusion peuvent réduire la consommation de matière première tout en garantissant des performances équivalentes.

Intégration accrue de plastiques recyclés : Encourager l’incorporation de matières recyclées dans la production réduit la dépendance aux plastiques vierges et diminue l’empreinte carbone globale. Toutefois, cette démarche nécessite des investissements dans la collecte et le tri pour garantir un approvisionnement de qualité.

Réglementation et incitations économiques : L’adoption de normes plus strictes et de taxes sur les plastiques vierges peut inciter les entreprises à réduire leur consommation et à investir dans des alternatives. De nombreuses législations européennes et internationales vont dans ce sens, avec des obligations croissantes d’incorporation de plastique recyclé dans les nouveaux produits.

En combinant ces stratégies, l’industrie peut réduire sa dépendance au plastique tout en répondant aux attentes croissantes des consommateurs et des régulateurs en matière de durabilité.

La France a mis en place plusieurs réglementations et incitations économiques pour réduire l’utilisation des plastiques, notamment à usage unique. Ces mesures s’inscrivent dans une stratégie globale visant à promouvoir une économie circulaire et à lutter contre la pollution plastique.

Principales réglementations :

• Loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte (2015) : Cette loi a initié la politique de réduction des plastiques à usage unique, avec pour objectif de sortir du plastique jetable d’ici à 2040.
• Loi anti-gaspillage pour une économie circulaire (AGEC) (2020) : Cette loi fixe des objectifs ambitieux, notamment la fin de la mise sur le marché d’emballages en plastique à usage unique d’ici à 2040. Elle prévoit des objectifs de réduction, de réutilisation, de réemploi et de recyclage répartis sur quatre périodes : 2021-2025, 2025-2030, 2030-2035 et 2035-2040.
• Interdictions progressives : Depuis l’entrée en vigueur de la loi AGEC en janvier 2021, la vente de nombreux produits en plastique à usage unique est interdite, visant à réduire les déchets plastiques et à encourager des alternatives durables.
• Réglementation européenne PPWR /Packaging and Packaging Waste Regulation (applicable à partir du 12 août 2026).

Incitations économiques :

Soutien à l’innovation : Des financements et des subventions sont proposés pour encourager le développement de solutions alternatives aux plastiques à usage unique, favorisant l’innovation dans les matériaux et les procédés de production.

Fiscalité écologique : Des taxes et redevances sont appliquées pour dissuader l’utilisation de plastiques non recyclables, incitant les entreprises à adopter des pratiques plus respectueuses de l’environnement.

Ces mesures suffiront-elles à réduire l’utilisation des plastiques et à promouvoir des pratiques industrielles plus durables ?

Selon l’association professionnelle des fabricants d’emballages plastiques, ELIPSO, avec la réglementation européenne de plus en plus exigeante – notamment avec le nouveau règlement PPWR et à des attentes sociétales fortes – , la filière française des emballages plastiques s’engage résolument dans une transformation durable, conciliant performance industrielle, sécurité sanitaire et réduction de l’empreinte environnementale, avec une mobilisation sectorielle sur quatre axes majeurs :
réduction à la source des tonnages produits via l’allègement des emballages et l’éco-conception, amélioration de la recyclabilité avec la substitution de résines, l’optimisation des matériaux, et le développement de filières adaptées, l’intégration croissante de matières recyclées dans les processus de production et la structuration de solutions de réemploi adaptées aux réalités industrielles, économiques et sanitaires.

Si la baisse des tonnages produits (-7 % depuis 2022) témoigne de la mobilisation des industriels, il est important de rappeler que cette réduction est avant tout le résultat des démarches d’éco-conception et d’allègement des unités d’emballages mises en œuvre par certains adhérents. Cependant, cette donnée ne doit pas être interprétée comme une réduction globale des emballages plastiques utilisés en France.
En effet, la diminution des tonnages chez les transformateurs ne reflète pas la réalité des mises en marché, qui selon le dernier rapport de l’ADEME, ont connu une hausse de 3,3 %. Cette évolution souligne l’importance de ne pas confondre la réduction à la source chez les fabricants avec la consommation globale d’emballages plastiques au niveau national. Elle appelle également à une réflexion sur les éventuels transferts d’impacts environnementaux, souvent sous-estimés, liés aux choix de matériaux ou de formats.

Si la dynamique est déjà bien engagée, les industriels doivent composer avec une réglementation complexe et évolutive, ainsi qu’avec des freins économiques et techniques comme la disponibilité et qualité des matières recyclées (MPR), la traçabilité des flux, notamment face aux importations, coût de la transition écologique et compétitivité, et l’adaptation aux exigences des clients et des consommateurs.

Découvrir l’étude : Recyclage des plastiques : une opportunité face à l’urgence environnementale – E-CUBE