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Circuits imprimés et de puces électroniques (France, 2011). © leyvos - Fotolia

L’économie circulaire, un nouveau défi pour les géosciences

20.04.2018
Parce qu’elle met en jeu un ensemble de processus, depuis la connaissance des sources et flux de matières jusqu’à l’élaboration de procédés de valorisation, l’économie circulaire est au coeur de l’expertise des géosciences. Le BRGM en est aujourd’hui l’un des acteurs scientifiques et techniques majeurs, aux échelles française et européenne.

Face aux changements globaux (changement climatique, croissance démographique, élévation des standards de vie…) et à la pression considérable qu’ils engendrent sur les ressources et l’environnement, le développement de l’économie circulaire n’est plus un choix mais une nécessité. Il convient aujourd’hui de substituer au modèle linéaire consistant à extraire, fabriquer, consommer puis jeter, un modèle circulaire, où les produits appréhendés en tant que flux de matières et d’énergies sont réinjectés dans des boucles vertueuses successives.

Cela suppose le développement d’un système de production et d’échanges prenant en compte, dès leur conception, la durabilité et le recyclage des produits ou de leurs composants afin qu’ils puissent être réutilisés ou redevenir des matières premières, avec pour bénéfices une réduction du volume de déchets, la préservation des ressources naturelles et de moindres consommations énergétiques.

 un gisement de métaux et de terres rares. © BRGM

Les déchets électroniques et électriques : un gisement de métaux et de terres rares. © BRGM

De l’observation à l’action

Fort de son expertise minière "historique", le BRGM s’est engagé très tôt dans la voie d’une utilisation plus efficiente des ressources, l’un des piliers de l’économie circulaire, en y transposant ses savoir-faire. Sa recherche est aujourd’hui clairement positionnée pour accompagner l’Etat, les collectivités et les entreprises. Il a ainsi apporté son concours à l’élaboration de la feuille de route pour l’économie circulaire portée par le ministère de la Transition Ecologique et Solidaire.

Coordinateur et/ou partie prenante de projets français et européens d’intelligence minérale, le BRGM couvre un large champ d’intervention, depuis l’aide à la priorisation des enjeux (sur la criticité de certains métaux, par exemple) jusqu’à la mise au point de procédés de valorisation, en passant par la caractérisation des ressources (primaires et secondaires) ou encore l’étude des flux de matières dans l’économie à différentes échelles territoriales, grâce au développement de méthodologies spécifiques.

Il mobilise pour ce faire les moyens scientifiques et techniques de ses laboratoires et plateformes d’expérimentation, pour élaborer des éco-procédés visant l’optimisation du traitement (notamment de préparation de la matière, en vue du recyclage), de sédiments, déchets du BTP, déchets miniers, déchets d’équipements électriques et électroniques... Des technologies de valorisation de rupture dont l’impact économique et environnemental est systématiquement évalué.

Pour d’évidentes considérations éthiques et environnementales, la traçabilité des matériaux est un autre volet des travaux du BRGM, par des approches analytiques multi-outils (minéralogie, chimie, isotopie) qui permettent d’identifier la signature et donc la source de tout matériau ou métal.

Selfrag, matériel de diffraction par champ magnétique disponible au sein de la plateforme Plat’Inn du BRGM sur les matières premières et l’économie circulaire. © BRGM - Cyril Boucley

Selfrag, appareil d’électrofragmentation disponible au sein de la plateforme Plat'Inn du BRGM sur les matières premières et l’économie circulaire. © BRGM - Cyril Boucley

Rapprocher économie circulaire et transition énergétique

Les perspectives sont encore nombreuses. Un renforcement des recherches s’impose désormais pour la conception de procédés optimisant la préparation des matériaux en amont de la séparation de leurs composants recyclables, avec à la clé un gain énergétique et une facilitation des étapes ultérieures. De nouvelles initiatives devront également être prises pour augmenter la part des matériaux recyclés pour fabriquer de nouveaux produits, notamment pour les déchets du BTP.

Un fort enjeu, enfin, est celui du rapprochement entre l’économie circulaire et la transition énergétique. La mise en place des énergies vertes, voraces en aciers, terres rares… devra intégrer un pourcentage de matériaux recyclés, en complément de ressources naturelles pour lesquelles de nouvelles explorations restent à mener.

Le BRGM : un acteur scientifique et technique majeur de l'économie circulaire

Métaux : combiner recyclage et recherche de nouvelles ressources

Même en atteignant l’objectif (théorique) de 100% de recyclage, il ne sera pas possible de faire face à la croissance régulière des besoins en métaux. La connaissance des filières et l’optimisation des procédés de valorisation des déchets métalliques doit aujourd’hui s’accompagner de la recherche de nouvelles ressources. Opérant une veille mondiale sur les matières minérales, le BRGM est au premier rang des recherches sur la connaissance des flux et stocks des métaux à enjeux à l’échelle française et européenne. Porteur à l’international du concept de "mine responsable", il développe de nouvelles méthodes d’exploration et de traitement, moins intrusives et plus respectueuses de l’environnement.

Terres excavées : un enjeu foncier et environnemental

La gestion des terres excavées est au confluent d’enjeux fonciers, notamment dans les agglomérations, et environnementaux, car elles peuvent être dégradées. De la caractérisation des sols jusqu’à leur réutilisation, le BRGM accompagne aménageurs et pouvoirs publics. L'établissement public travaille également sur la valorisation des sédiments.

Mine urbaine : les nouveaux gisements de matières valorisables

Déchets du BTP, ménagers, d’équipements électriques et électroniques… la mine urbaine est un formidable gisement en matériaux et métaux. Transposant son expertise minière et en intelligence minérale, le BRGM développe des outils d’évaluation, de caractérisation et de valorisation de ces ressources en vue de leur réintégration dans le circuit économique à l’échelle locale ou européenne.

Eaux usées : de nouvelles ressources à valoriser

Le changement climatique et les pressions croissantes sur les ressources en eau font craindre des pénuries qui, localement, pourraient être dramatiques. De nouvelles approches de gestion sont à développer, en particulier la réutilisation des eaux usées traitées. Une voie qui mobilise les équipes du BRGM.

Plateforme Plat’Inn : entre le laboratoire et l’échelle industrielle

Avec Plat’Inn, sa nouvelle plateforme de développement technologique, le BRGM renforce ses capacités expérimentales au service de l’économie circulaire et des écotechnologies. Chaînon intermédiaire entre la recherche et l’application, ce nouvel outil est notamment destiné aux PME-PMI et aux programmes de RDI (Recherche, Développement, Innovation) des grands donneurs d’ordre du secteur.

Lire le dossier "Enjeux des géosciences" consacré à l'économie circulaire

BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34