Pourquoi le recyclage traditionnel ne suffit plus : stratégies zéro déchet pour les concepteurs de produits

Pendant des décennies, le recyclage a été perçu comme la solution à nos problèmes de gestion des déchets. Or, la réalité est tout autre. Près de la moitié des 19 millions de tonnes de déchets commerciaux pourraient être évitées. En moyenne, chaque employé de bureau produit environ 120 kilogrammes de déchets par an. Ces statistiques révèlent clairement l'existence d'un problème fondamental

Le processus de recyclage conventionnel atteint ses limites de capacité

Qu’est-ce qu’une véritable économie circulaire ? Dans cette approche, les produits n’ont plus de durée de vie fixe. Les matériaux sont continuellement recyclés et réintégrés dans le cycle de production. Le recyclage et la réutilisation permettent de réduire les coûts de production et la dépendance aux matières premières. Les concepteurs de produits jouent un rôle central dans cette transformation, car leurs décisions lors de la conception déterminent en grande partie si un produit peut s’intégrer à un système circulaire.

En minimisant les déchets et en utilisant efficacement les matières premières, nous pouvons créer un cycle des matériaux plus stable, moins contraignant pour l'environnement à long terme. Il est encourageant de constater que plus de 91 % des consommateurs allemands seraient favorables à l'introduction d'emballages réutilisables.

Pourquoi les stratégies zéro déchet sont- si essentielles pour les fabricants et les concepteurs de produits aujourd'hui, et quelles mesures spécifiques utilisent-ils pour les mettre en œuvre efficacement ?

Pourquoi le recyclage traditionnel atteint ses limites

Les limites du recyclage traditionnel sont dues à plusieurs facteurs. Bien que l'Allemagne soit souvent considérée comme pionnière en la matière, les chiffres actuels dressent un tableau décevant. Le système conventionnel de gestion des déchets atteint progressivement ses limites, ce qui s'explique par diverses causes structurelles.

1. Faibles taux de recyclage des plastiques

En 2021, l'Allemagne a produit 5,67 millions de tonnes de déchets plastiques, selon l'Agence fédérale allemande de l'environnement. Seuls 35 % environ de cette quantité ont été recyclés, ce qui signifie que ces matériaux recyclés pourraient servir de matières premières secondaires pour la fabrication de nouveaux produits.

Environ 64,4 % des déchets ont été recyclés thermiquement, l'énergie ainsi produite servant à produire de l'électricité et de la chaleur. Il est particulièrement alarmant de constater que les déchets plastiques provenant des emballages ont augmenté de plus de 100 % depuis le milieu des années 1990.

2. Le recyclage à la baisse au lieu d'une véritable économie circulaire

Le recyclage à la baisse est une pratique qui consiste à réutiliser des matériaux de qualité inférieure, contrairement au véritable recyclage. C'est l'inverse d'un cycle fermé, où les matériaux sont continuellement réutilisés dans un état équivalent.

Le système actuel de recyclage des matériaux fonctionne souvent dans une logique de dévalorisation. Ce processus ne fait que ralentir la production de déchets au lieu de l'empêcher complètement. Recycler des matériaux ayant déjà subi un ou plusieurs cycles de recyclage entraîne une baisse continue de leur qualité ; ils sont donc de moins en moins aptes à la fabrication de nouveaux produits de haute qualité.

Les plastiques subissent un processus de tri complexe ; ensuite, ils sont soit incinérés, soit transformés en produits de moindre qualité avant de finir en déchets. Les cycles de recyclage en boucle fermée, qui permettent de réutiliser les matériaux à 100 %, restent malheureusement l’exception.

Un problème courant est le manque de recyclage des produits haut de gamme. Cela signifie que la réutilisation des matériaux dans ces produits n'est pas suffisamment prise en compte. Par conséquent, les ressources sont utilisées de manière inefficace et l'environnement est davantage mis à rude épreuve.

3. Manque de recyclage en produits de haute qualité

Les métaux comme le fer-blanc et l'aluminium peuvent être recyclés presque indéfiniment dans un cycle sans fin, sans limite perceptible.

En revanche, le plastique ne peut être recyclé qu'environ sept fois avant de perdre ses propriétés initiales et de devoir être finalement éliminé. C'est pourquoi les matériaux recyclés sont souvent utilisés dans des produits dont les exigences en matière de performance sont moins élevées. De plus, tout au long du processus de tri et de traitement, une partie des résidus reste impropre au recyclage.

4. Forte consommation d'énergie lors du recyclage

Le traitement et le recyclage des matériaux requièrent une quantité importante d'énergie. Les propriétés des différents matériaux varient considérablement. En moyenne, les usines de recyclage des métaux et du papier consomment seulement 50 kilowattheures par tonne environ lors du retraitement de ces matériaux.

En comparaison, les usines de recyclage du plastique consomment environ 450 kilowattheures par tonne de matière, soit beaucoup plus. Même comparé à des matériaux comme l'étain et l'aluminium, le transport et le tri des plastiques requièrent une quantité d'énergie considérablement plus importante.

Les principes du zéro déchet comme nouvelle base de conception

Pour le zéro déchet , il est nécessaire de restructurer en profondeur le processus de conception des produits. Contrairement au recyclage conventionnel, cette nouvelle stratégie débute dès la phase de planification et de conception et induit une transformation radicale de la conception et de la fabrication des produits.

Considérez les déchets comme une ressource

L'idée fondamentale de la philosophie zéro déchet est de changer notre façon de penser : les déchets ne sont plus considérés comme des sous-produits indésirables, mais comme des ressources précieuses. Ce changement de perspective permet de mieux apprécier les matériaux auparavant considérés comme des déchets. De ce fait, l'approche de conception est fondamentalement modifiée : les produits sont conçus dès le départ pour s'intégrer facilement aux cycles de recyclage des matériaux.

Surtout à une époque où les produits sont conçus pour être de plus en plus fonctionnels, les matériaux chargés d'histoire peuvent acquérir une singularité accrue et une sorte d' « âme » .

Conception de produits axée sur le cycle de vie

Le concept de conception du cycle de vie englobe la prise en compte de toutes les phases du cycle de vie d'un produit, de l'extraction des matières premières à son élimination en fin de vie. Cette approche intègre très tôt les contraintes liées à la maintenance et au recyclage. En la conception assistée par ordinateur (CAO) , la gestion du cycle de vie des produits (PLM) et les logiciels d'évaluation environnementale, les concepteurs obtiennent des informations détaillées sur les besoins en ressources du produit dès la fin du processus de conception virtuelle.

Systèmes de reprise et réutilisation

L'importance des systèmes de reprise s'accroît car ils contribuent à réintégrer les produits, leurs composants et les matériaux dans la chaîne de valeur. Les entreprises ont ainsi la possibilité de reprendre systématiquement les produits en fin de vie afin de remplir leurs obligations de fabricants tout au long du cycle de vie du produit.

Les systèmes de reprise performants sont motivés par diverses raisons :

• Obligations légales
• avantages économiques
• Objectifs écologiques

Transparence concernant les flux de matières

Une transparence totale concernant les mouvements de matières est essentielle au bon fonctionnement de l'économie circulaire. Dans ce contexte, les passeports numériques de produits constituent un outil indispensable qui soumet les entreprises à de multiples obligations de transparence. Ils permettent le suivi des matériaux et des produits chimiques, ce qui peut simplifier considérablement le processus de recyclage.

De plus, une analyse approfondie de toutes les matières premières et de chaque étape de production révèle des potentiels qui ne sont souvent pas visibles lorsqu'on considère en détail l'ensemble du processus de création de valeur.

Formation et sensibilisation au processus de conception

Pour intégrer efficacement les principes de la conception zéro déchet au processus de conception, il est essentiel que toutes les parties prenantes soient formées et sensibilisées. Cela implique un changement de mentalité fondamental et le développement de nouvelles compétences. Les concepteurs doivent apprendre à utiliser chaque matériau de manière optimale et leurs conceptions doivent être guidées par les quantités disponibles.

Les formations et les campagnes de sensibilisation des employés garantissent le respect des réglementations régionales et des normes de l'entreprise. Pour assurer un succès durable, il est essentiel que la formation des designers (et de ceux qui aspirent à le devenir) intègre les principes de l'économie circulaire.

Stratégies pour les concepteurs de produits : de l’idée à la mise en œuvre

Aujourd'hui, les concepteurs de produits disposent d'options d'action innovantes qui peuvent être appliquées à n'importe quelle étape du processus de développement.

1. Choisir des matériaux durables et recyclables

Le choix des matériaux influe sur les performances, le coût, la durée de vie et l'impact environnemental d'un produit. On privilégie les matériaux durables qui, en fin de vie, peuvent être recyclés selon des normes élevées.

Les métaux comme l'aluminium et l'acier sont recyclables à l'infini. En revanche, les plastiques ne peuvent être recyclés qu'environ sept fois avant de perdre leurs propriétés. Les concepteurs devraient tenir compte de ces différences dès la phase de planification.

2. Conception facilitant le démontage et la réparation

Aujourd'hui, les produits sont conçus avant tout pour un assemblage facile ; le démontage est rarement envisagé. Il devient pourtant urgent de concevoir des produits qui prennent en compte l'intégralité de leur cycle de vie. Grâce à la conception pour le démontage (DfD) , il est possible de démonter et de réutiliser facilement les composants. Les réparations sont simplifiées et les matières premières précieuses sont récupérées.

Les systèmes de vis et d'emboîtement à connexion détachable sont préférables aux systèmes collés ou soudés. Bien que ce choix puisse paraître plus complexe en production, il s'avère rentable à long terme.

3. Utilisation de monomatériaux

Les articles fabriqués à partir de matériaux monomatériaux sont composés d'un seul matériau, ce qui simplifie leur recyclage. Comparés aux matériaux composites, ils présentent des avantages significatifs :

• Catégorisation simple dans les usines de recyclage
• Pureté accrue des matériaux lors du recyclage
• Réduction des pertes de matériaux

Cela est particulièrement évident dans le domaine de l'emballage : les articles composés de plusieurs matériaux liés entre eux sont souvent difficiles, voire impossibles, à séparer.

4. Le remanufacturage comme objectif de conception

Le reconditionnement est un processus standardisé qui consiste à combiner des pièces usagées, mais remises à neuf, et des composants neufs afin de créer un produit dont les performances sont au moins équivalentes à celles d'un produit neuf. Le reconditionnement de matériaux usagés nécessite beaucoup moins de ressources et d'énergie que la production de matériaux neufs.

Les chiffres parlent d'eux-mêmes : la remise à neuf peut réduire les émissions et la consommation d'énergie d'un moteur de remplacement 4 cylindres de 62 % et 63 % respectivement. Pour réaliser de telles économies, une préparation adéquate est indispensable dès la phase de conception.

5. Outils numériques pour l'évaluation des matériaux

Les concepteurs s'appuient sur des outils numériques pour évaluer les matériaux en fonction de leur durabilité et prendre des décisions éclairées. Les impacts environnementaux peuvent être quantifiés des logiciels de gestion du cycle de vie , des analyses du cycle de vie et des outils spécialisés en matière de durabilité

Lors du processus de conception virtuelle de produits, les concepteurs reçoivent un retour d'information immédiat sur les ressources nécessaires. L'identification précoce du potentiel d'optimisation est une condition essentielle à une conception durable.

Les pionniers montrent la voie : L'inspiration par la pratique

De nombreuses entreprises à travers le monde ont les principes du zéro déchet à leurs processus. Ces pionnières constituent une source d'inspiration majeure pour les fabricants et les concepteurs de produits, démontrant que les solutions durables sont non seulement efficaces d'un point de vue écologique, mais peuvent également rencontrer un franc succès commercial.

1. Les systèmes réutilisables dans le commerce de détail sont en plein essor

Le secteur du commerce de détail est en pleine mutation grâce aux systèmes d'emballages réutilisables interentreprises. Depuis 2021, par exemple, un système similaire est en place pour les produits de parapharmacie. Dans le secteur interentreprises (B2B), la mise en œuvre pratique est souvent plus simple que dans le commerce de détail. Les statistiques sont éloquentes : dans le secteur des fruits et légumes, la part des caisses réutilisables se situe déjà entre 25 et 50 %. La facilité d'utilisation pour les consommateurs est primordiale : 83 % d'entre eux souhaitent pouvoir retourner les emballages réutilisables n'importe où, quel que soit le lieu d'achat.

2. La promesse d'une économie 100 % circulaire

NORTVI, fournisseur d'accessoires de voyage haut de gamme, est la première marque de bagages à mettre en œuvre un processus de recyclage durable et innovant pour l'ensemble de sa gamme. La marque néerlandaise recycle intégralement ses bagages irréparables. Ainsi, NORTVI atteint une démarche 100 % zéro déchet et crée de nouveaux produits à partir de composants 100 % recyclés.

Parallèlement, une garantie à vie avec réparations gratuites est offerte pour tous les produits.

3. La mode sans déchets : des puzzles à la place des ordures

L'industrie de la mode démontre aussi de façon impressionnante ce qui est possible. Bien qu'elle soit souvent critiquée pour son consumérisme et la mode éphémère, son potentiel d'amélioration écologique est immense.

Il est courant de jeter environ 20 % des matériaux immédiatement après la coupe. Des créatrices comme Natascha von Hirschhausen adoptent une approche différente : leurs patrons créatifs permettent aux courbes et aux bords de s’emboîter comme les pièces d’un puzzle. Résultat ? La quantité de chutes de tissu est réduite à moins de 1 %. Cette approche permet non seulement d’économiser des matériaux, mais aussi de réduire les émissions de CO₂ de plus de 60 %.

4. Architecture de seconde main

Des projets impressionnants utilisant des matériaux recyclés voient le jour dans le secteur de la construction. En Suisse, le module résidentiel UMAR un concept de construction entièrement circulaire. Tous les composants sont fabriqués à partir de matériaux réutilisables, recyclables ou compostables. Seules des vis, des agrafes ou des connecteurs sont utilisés, en lieu et place de colle.

Au Nigéria, on fait preuve d'une créativité particulièrement remarquable : des milliers de bouteilles en PET remplies de sable sont réutilisées comme parois isolantes permettant de maintenir une température ambiante constante de 18 degrés, même sous un climat tropical.

5. Le service plutôt que la propriété : la fin de la propriété ?

Les systèmes de produits-services (SPS) offrent une alternative durable à la vente traditionnelle de produits. L'usage prime désormais sur la propriété. Au lieu de vendre des pneus, Michelin le kilométrage, tandis que Signify (anciennement Philips Lighting) propose l'éclairage sous forme de service. Ceci favorise les partenariats à long terme plutôt que les achats ponctuels.

L’avantage décisif : les fabricants conservent la propriété de leurs produits et améliorent ainsi leur durée de vie et leur qualité.

6. Les normes apportent de la clarté : DIN SPEC 91436

La norme DIN SPEC 91436 offre un référentiel certifiable pour la gestion durable des déchets et des ressources . Elle évalue non seulement le tri des déchets, mais aussi leur transport. Selon le taux de recyclage, les entreprises peuvent obtenir une certification bronze (85 %), argent (90 %) ou or (95 %). Cette norme aide les entreprises à utiliser les ressources de manière responsable et à minimiser les déchets résiduels, conformément aux principes de l'économie circulaire.

Que va-t-il se passer ensuite ?

Le constat est sans appel : seulement 35 % des déchets plastiques sont recyclés ; le reste est valorisé énergétiquement ou éliminé. Une grande partie de ce que nous considérons comme du recyclage est en réalité du recyclage à la baisse – un système qui ralentit la production de déchets sans l’empêcher.

Les produits zéro déchet, qui conservent leur valeur même en fin de vie, sont conçus grâce à la sélection de matériaux durables, à des concepts de démontage ingénieux et à l'utilisation de monomatériaux. Des pionniers démontrent déjà qu'il est possible de réduire le gaspillage de matériaux de 20 % à moins de 1 %, tout en diminuant les émissions de CO₂ de plus de 60 %.

Il ne s'agit plus de savoir si nous devons adopter les principes du zéro déchet. Le changement est inévitable face à la raréfaction des ressources et aux pressions environnementales. Les fabricants et les concepteurs de produits sont des acteurs clés de cette transformation. Les décisions que vous prenez aujourd'hui détermineront si les produits font partie du problème ou de la solution.