L’intelligence artificielle (IA) comme outil d’amélioration du tri des déchets
Perspectives d’amélioration de l’économie circulaire des plastiques

Les plastiques occupent aujourd’hui une place centrale dans l’économie mondiale. Leur production a connu une croissance exponentielle au cours des six dernières décennies, passant de 15 millions de tonnes en 1964 à 311 millions de tonnes en 2014, pour atteindre près de 460 millions de tonnes en 2024 – soit une multiplication par 30 par rapport au niveau des années 1960 ! Elle devrait atteindre les 600 millions de tonnes en 2035, dans la mesure où ce matériau trouve des applications toujours plus nombreuses.

Malgré de nombreux avantages, l’économie des plastiques actuelle, toujours très linéaire, présente des inconvénients majeurs chaque jour plus visibles, notamment en ce qui concerne le traitement des emballages plastiques en fin de vie. Cette économie demeure extrêmement fragmentée. L’absence de normes et de coordination tout au long de la chaîne de valeur favorise la prolifération de matériaux, formats, étiquetages, systèmes de collecte et systèmes de tri et de retraitement qui, collectivement, freinent le développement d’une véritable économie circulaire en termes de limitation des déchets autour de ses quatre piliers que sont la réduction, le réemploi, le recyclage et la récupération des ressources (4R). Aussi, sans écoconception des produits pilotée pour ou à partir de la fin de vie, la majorité des objets en matières plastiques est généralement transformée dans des applications de moindre valeur (décyclage) pas ou peu recyclables après une seconde vie. La principale difficulté du recyclage des plastiques réside dans la présence de liaisons carbone-carbone énergétiquement très difficiles à rompre, contrairement à d’autres matériaux. De plus, la grande diversité des polymères, de leurs formulations et de leurs propriétés fonctionnelles rend le recyclage des plastiques particulièrement complexe, et ce, malgré leur omniprésence résultant de leur grande polyvalence d’usage. Il est alors important de privilégier les plastiques qui sont les plus faciles à recycler et à valoriser dans une économie circulaire, en favorisant les matériaux recyclables et biodégradables.

Au vu des chaînes de valeur mondiales et d’échanges internationaux des plastiques, un alignement des méthodes de conception, de choix de matériaux, de technologies de tri et de valorisation ainsi que des réglementations relatives aux substances chimiques serait fondamental pour améliorer leur circularité et créer une réelle économie de la fin de vie. D’une part, la chimie peut alors jouer un rôle essentiel dans le développement de nouvelles technologies et matériaux permettant de favoriser l’économie circulaire, en créant des produits plus durables, recyclables et respectueux de l’environnement. D’autre part, l’intelligence artificielle peut être utilisée pour améliorer les processus de tri des déchets, en identifiant et en classant automatiquement les différents types de matériaux par des techniques d’apprentissage avancées de reconnaissance de forme, de couleurs et de nature de matériaux afin de faciliter leur recyclage et leur valorisation.

Enfin, pour promouvoir l’économie circulaire des plastiques, il sera essentiel d’adopter une approche différentielle de l’écoconception des matières plastiques. Cela implique de prendre en considération leur composition, leur durée de vie, leur capacité à être recyclées et leur impact environnemental à court et à long terme, afin de mettre en place des perspectives d’amélioration significatives du cycle de vie de ces matières.

Tout en exposant les voies de valorisation des plastiques, l’article s’attache à montrer leurs limites et explique comment ces technologies s’inscrivent dans le développement d’une économie circulaire des plastiques. Le caractère innovant de ces derniers est souligné mais il est également fait état des dégâts environnementaux dont ils sont responsables. Néanmoins, leur potentiel d’évolution est notable, en direction de matériaux moins impactants, notamment d’origine biosourcée, intégrés dans des produits écoconçus. Par ailleurs, en dépit d’une complexité croissante des matières plastiques, les technologies de tri progressent régulièrement. Il est montré ici que la mise en œuvre de l’intelligence artificielle afin de mieux reconnaître et trier les déchets de matières plastiques s’avère extrêmement prometteuse.