Respire-t-on les nano incinérés?

Le 02 avril 2015 par Valéry Laramée de Tannenberg
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Il y a déjà des jouets nanométriques... réservés aux grands.
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Les nanomatériaux sont partout. Mais sait-on ce qu’ils deviennent? Rien n’est moins sûr. Et c’est précisément ce que cherchent à savoir quelques équipes de recherche. Coordonné par l’Ineris, le programme NanoFlueGas apporte quelques éléments de réponse.

Fruit de 4 ans de recherches, conjointement menées par l’Ineris[1], l’Ecole des mines de Nantes et la société spécialisée dans l’incinération des déchets dangereux Tredi, ce programme porte aujourd’hui ses fruits. La question posée par Ademe[2], initiatrice du programme Cortea[3], était simple: que deviennent les nano des déchets qui sont incinérés. Y répondre a été plus complexe.

1.628 produits commercialisés

Il a d’abord fallu évaluer un gisement potentiel de nanomatériaux susceptibles de se retrouver dans la filière incinération. On sait depuis peu que 400.000 tonnes de ces poudres ultrafines sont utilisées chaque année en France dans des procédés industriels. Ce qui ne signifie pas qu’on en retrouve autant en fin de vie des produits. Selon le recensement réalisé en 2013 par l’institut Woodrow Wilson, seuls 1.628 produits en contiennent, dont près de la moitié sont des articles de sport.

 «Dans la filière incinération, on ne doit pas retrouver plus d’une centaine de tonnes de nanomatériaux par an», estime Danielle Vendetti, de Tredi. Ces résidus minuscules sont-ils piégés par les systèmes de filtration ou jouent-ils les filles de l’air?

Petit four

La mesure en continu de nano en sortie de cheminée n’étant pas encore à l’ordre du jour, les chercheurs ont tout d’abord défini des échantillons-types de déchets «incinérables» susceptibles de contenir des nanomatériaux en quantité suffisante. Sur les indications de Tredi, les chercheurs ont élaboré trois gammes de pseudo déchets: l’une chargée en noir de carbone, l’autre en polymère (comme le mastic des vitriers), le troisième, enfin, de silicates de calcium et de sodium. A charge pour l’Ecole des mines de Nantes de mettre au point des modèles réduits de four d’incinération et de système de filtre à manche des effluents gazeux, fonctionnant comme des installations de taille industrielle.

Ces préalables terminés, les expériences ont pu être menées à bien. De petits échantillons, d’un gramme, de pseudo déchets contenant des nano ont été incinérés à 850°C, puis les effluents gazeux de la combustion ont été soigneusement analysés.

Filtre à manche

Deux principaux résultats peuvent être exploités. Le comportement au four de ces résidus varie selon leur composition. Le «déchet carbone» produit essentiellement du… carbone gazeux et pas de mâchefers. Les «résidus» de polymères et de peintures ont des comportements plus singuliers. Les premiers génèrent un mâchefer riche en silicium et en oxygène. Le résidu gazeux comporte, en revanche, un nanomatériau issu de la combustion. Le second produit un déchet solide majoritairement composé de titane, de calcium et d’oxygène. L’effluent gazeux est chargé de nano-silice amorphe.

Second enseignement: le filtre à manche en polytétrafluoroéthylène (PFTE) se révèle être un piège très efficace pour les nanomatériaux véhiculés par les effluents gazeux. «Cette technique de filtration permet de retenir plus de 96% en nombre des nanoparticules de carbone», avance Aurélie Joubert, enseignante-chercheure à l’Ecole des mines de Nantes. Des résultats «rassurants», de l’avis d’Emmanuel Fiani, de l’Ademe. Mais qui ne concernent que les résidus d’incinération des déchets au carbone.

 



[1] Ineris: Institut national de l'environnement industriel et des risques

[2] Ademe: Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie

[3] Connaissance, réduction à la source et traitement des émissions dans l’air.

 



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