La délamination est un phénomène de séparation des couches dans un matériau multicouche. Bien que ce phénomène soit souvent un problème dans les structures composites (car il entraîne une perte de résistance), il peut être exploité de manière contrôlée comme une technique pour le recyclage des déchets électroniques (DEEE, ou déchets d’équipements électriques et électroniques). Voici une explication détaillée de l’utilisation de ce principe dans ce contexte.

Contexte des déchets électroniques

Les DEEE, tels que les ordinateurs, téléphones portables, téléviseurs ou autres appareils, sont composés de multiples couches de matériaux : circuits imprimés (composés de résines, fibres de verre et métaux. Ces appareils contiennent des matériaux précieux (or, argent, cuivre, terres rares.

Le recyclage des DEEE est un enjeu majeur, car, selon des données récentes, sur les 62 millions de tonnes de DEEE produits dans le monde en 2022, moins de 20 % sont recyclés de manière certifiée. En France, environ 77 % des DEEE collectés sont recyclés, mais il reste un potentiel inexploité pour améliorer la récupération des matériaux, notamment grâce à des techniques comme la délamination.

Utilisation du principe de délamination dans le recyclage des DEEE

La délamination contrôlée peut être utilisée pour séparer les différentes couches de matériaux dans les composants électroniques, facilitant ainsi leur tri et leur recyclage. Voici comment ce principe est appliqué :

Délamination des circuits imprimés

Les circuits imprimés (PCB) sont des structures multicouches composées de résine époxy, de fibres de verre et de fines couches de métaux (cuivre, or, argent). Traditionnellement, le recyclage des PCB implique un broyage mécanique suivi d’un tri pour récupérer les métaux. Cependant, ce processus peut mélanger les matériaux, rendant la récupération des métaux précieux moins efficace et générant des déchets.

• Application de la délamination : On peut induire une délamination contrôlée en appliquant des contraintes spécifiques (mécaniques, thermiques ou chimiques) pour séparer les couches de résine et de fibres des couches métalliques. Par exemple :
  • Méthode thermique : Chauffer le circuit imprimé à une température contrôlée pour affaiblir les liaisons entre les couches (sans brûler les matériaux, ce qui libérerait des toxines). Cela permet de détacher les couches de cuivre ou d’autres métaux.
  • Méthode mécanique : Appliquer des vibrations ou des ultrasons pour provoquer une délamination ciblée, en exploitant les différences de propriétés mécaniques entre les couches.

Une fois les couches séparées, les métaux peuvent être récupérés plus facilement et avec une pureté plus élevée, tandis que les résines et fibres peuvent être recyclées ou valorisées séparément.

Une fois les couches séparées, les métaux précieux (cobalt, nickel) peuvent être récupérés, et les autres matériaux (plastiques, électrolytes) peuvent être traités séparément.

Avantages de la délamination dans le recyclage des DEEE

• Récupération plus efficace des matériaux précieux : La séparation des couches permet d’isoler les métaux (or, argent, cuivre, terres rares) avec une meilleure pureté, augmentant leur valeur pour le recyclage.
• Réduction des déchets : En évitant un broyage non sélectif, on limite la production de déchets mélangés difficiles à traiter.
• Diminution de la pollution : La délamination contrôlée évite des méthodes polluantes comme l’incinération, qui libère des dioxines ou des métaux lourds dans l’environnement.
• Économie circulaire : Les matériaux récupérés (métaux, plastiques, verre) peuvent être réintroduits dans la fabrication de nouveaux produits, réduisant la dépendance aux ressources vierges.

Exemple concret

Notre partenaire, installé en Rhone-Alpes explore des procédés innovants pour le recyclage des DEEE, notamment en utilisant des techniques de délamination, il a réussi à séparer les couches contenant ces métaux avec une efficacité accrue et des taux de récupération bien plus important que les procédés polluants classiques, comme l’incinération.

Conclusion

L’utilisation du principe de délamination dans le recyclage des déchets électroniques est une approche révolutionnaire pour améliorer la récupération des matériaux précieux tout en réduisant considérablement l’impact environnemental. En séparant les couches de manière contrôlée, on peut optimiser le tri et la valorisation des composants, contribuant ainsi à une économie circulaire, en développant des procédés automatisés et en sensibilisant les acteurs de la filière à son potentiel.