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. La réalité est tout autre. Environ la moitié des 19 millions de tonnes de déchets municipaux commerciaux pourraient être économisées. En moyenne, chaque employé de bureau produit environ 120 kilogrammes de déchets par an. Ces statistiques illustrent clairement un problème fondamental :

« Le processus de recyclage conventionnel atteint ses limites de capacité. »

Quelle est la définition précise d'une économie véritablement circulaire ? Dans cette approche, la durée de vie des produits n'est plus fixe. Les matériaux sont continuellement recyclés et réintroduits dans le cycle de production. Le recyclage et la réutilisation permettent de réduire les coûts de production et de diminuer la dépendance aux matières premières primaires. Les concepteurs de produits jouent un rôle central dans cette transformation, car leurs décisions lors de la phase de conception déterminent significativement la capacité d'un produit à fonctionner dans un système circulaire.

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

Pourquoi les stratégies zéro déchet sont-elles si essentielles pour les fabricants et les concepteurs de produits aujourd’hui, et quelles mesures concrètes utilisent-ils pour les poursuivre efficacement ?

Pourquoi le recyclage traditionnel atteint ses limites

Les limites du recyclage traditionnel sont déterminées par plusieurs facteurs. Bien que l'Allemagne soit souvent considérée comme un pays pionnier en matière de recyclage, les chiffres actuels révèlent une réalité décevante. Le système conventionnel de recyclage des déchets atteint progressivement ses limites, en raison de diverses causes structurelles.

1. Faibles taux de recyclage des plastiques

Selon l'Agence fédérale de l'environnement, la quantité totale de déchets plastiques produits en Allemagne en 2021 s'élevait à 5,67 millions de tonnes. Seuls 35 % environ de cette quantité ont été effectivement recyclés, ce qui signifie que ces matériaux recyclés pourraient être utilisés comme matières premières secondaires pour la fabrication de nouveaux produits.

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

2. Downcycling au lieu d'un véritable cycle

Le downcycling est une pratique qui consiste à laisser les matériaux dans un état de moindre qualité après réutilisation, plutôt qu'à les recycler véritablement. C'est l'inverse d'un système en boucle fermée, où les matériaux sont continuellement réutilisés dans un état équivalent.

Le système actuel de recyclage des matériaux fonctionne souvent selon une économie de « downcycling ». Ce processus ne fait que ralentir la production de déchets au lieu de l'éliminer complètement. Recycler des matériaux ayant déjà subi un ou plusieurs cycles entraîne une dégradation continue de leur qualité ; ils deviennent donc de plus en plus impropres à la création de nouveaux produits de haute qualité.

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

Un problème courant est le manque de recyclage pour la fabrication de produits de haute qualité. Cela signifie que la réutilisation des matériaux dans ces produits n'est pas suffisamment prise en compte. Cela peut entraîner une utilisation inefficace des ressources et un impact environnemental accru.

3. Manque de recyclage en produits de haute qualité

Les métaux tels que le fer blanc et l’aluminium peuvent être recyclés presque indéfiniment dans un cycle infini sans limite discernable.

En revanche, le plastique ne peut être recyclé qu'environ sept fois avant de perdre ses propriétés d'origine et de devoir être éliminé. Par conséquent, les matériaux recyclés sont souvent utilisés dans des produits qui ne répondent pas à des exigences de performance aussi élevées. Tout au long du processus de tri et de traitement, une partie des fractions reste impropre au recyclage.

4. Consommation d'énergie élevée lors du recyclage

Le traitement et la revalorisation des matériaux lors du recyclage nécessitent une quantité importante d'énergie. Les propriétés des différents matériaux varient considérablement. Les usines de recyclage de métaux et de papier ont, en moyenne, une consommation énergétique finale spécifique d'environ 50 kilowattheures par tonne pour le recyclage de ces matériaux.

En comparaison, les usines de recyclage des plastiques consomment environ 450 kilowattheures par tonne de matière, ce qui est considérablement plus. Même comparé à des matériaux comme l'étain et l'aluminium, le transport et le tri des plastiques nécessitent une quantité d'énergie nettement supérieure.

Les principes du zéro déchet comme nouvelle base de conception

Atteindre le zéro déchet nécessite une restructuration fondamentale du processus de conception des produits. Contrairement au recyclage traditionnel, cette nouvelle stratégie intervient dès la phase de planification et de conception, entraînant une transformation profonde 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 des sous-produits indésirables, mais une ressource précieuse. Cette approche valorise les matériaux autrefois considérés comme des déchets. Il en résulte un changement fondamental dans l'approche de conception : les produits sont conçus dès leur conception afin de s'intégrer facilement dans les cycles de vie des matériaux.

Surtout à une époque où les produits sont conçus de manière de plus en plus objective, les matériaux chargés d'histoire peuvent se voir conférer 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 utile. Cette approche prend en compte les contraintes de maintenance et de recyclage dès le début. Grâce à de conception assistée par ordinateur (CAO) , de gestion du cycle de vie des produits (PLM) et d'évaluation environnementale, les développeurs reçoivent des informations détaillées sur les besoins en ressources du produit immédiatement après la conception virtuelle.

Systèmes de reprise et de réutilisation

L'importance des systèmes de reprise est croissante, car ils permettent de réintégrer les produits, leurs composants et leurs matériaux dans la chaîne de valeur. Les entreprises ont la possibilité de reprendre leurs anciens produits de manière structurée, assumant ainsi leur responsabilité de fabricant tout au long de leur cycle de vie.

Les systèmes de reprise réussis répondent à diverses motivations :

• Obligations légales
• Avantages économiques
• Objectifs écologiques

Transparence sur les flux de matières

Une transparence totale sur les mouvements de matériaux est essentielle à une économie circulaire efficace. Dans ce contexte, les passeports produits numériques constituent un outil essentiel pour aider les entreprises à respecter un large éventail d'obligations de transparence. Ils permettent de suivre la localisation des matériaux et des produits chimiques, ce qui simplifie considérablement le processus de recyclage.

Une analyse approfondie de toutes les matières premières et de chaque étape de production révèle également un potentiel qui n’est souvent pas visible lorsque l’ensemble du processus de création de valeur est examiné en détail.

Formation et sensibilisation au processus de conception

Pour intégrer avec succès les principes de la conception zéro déchet au processus de conception, il est essentiel que tous les acteurs soient formés et sensibilisés. Cela nécessite un profond changement de mentalité et le développement de nouvelles compétences. Les concepteurs doivent apprendre à exploiter chaque matériau avec soin et leur conception doit être guidée par les quantités disponibles.

La formation et la sensibilisation du personnel garantissent le respect des réglementations régionales et des normes de l'entreprise. Pour garantir un succès durable, il est crucial 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 répondent à chaque phase du processus de développement.

1. Optez pour des matériaux durables et recyclables

Le choix des matériaux influence la performance, le coût, la durée de vie et le respect de l'environnement d'un produit. Les matériaux privilégiés sont ceux qui ont une longue durée de vie et sont recyclables en fin de vie.

Les métaux comme l'aluminium et l'acier sont recyclables presque à l'infini. En revanche, les plastiques ne nécessitent qu'environ sept cycles de recyclage avant de perdre leurs propriétés. Les concepteurs doivent tenir compte de ces différences dès la phase de planification.

2. Conception pour le démontage et la réparation

Aujourd'hui, les produits sont principalement conçus pour être faciles à assembler, laissant peu de place au démontage. Il devient de plus en plus urgent de concevoir des produits prenant en compte l'ensemble du cycle de vie. La conception pour le démontage (DfD) permet de démonter et de réutiliser facilement les composants. Les réparations sont simplifiées et des matières premières précieuses sont récupérées.

Les systèmes à vis et à emboîtement, offrant des connexions amovibles, sont préférables aux systèmes collés ou soudés. Bien que cette solution puisse paraître plus complexe à mettre en œuvre, elle s'avère rentable à long terme.

3. Utilisation de monomatériaux

Les articles monomatériaux sont fabriqués à partir d'un seul matériau, ce qui simplifie le recyclage. Ils offrent des avantages significatifs par rapport aux matériaux composites :

• Catégorisation facile dans les usines de recyclage
• Augmentation de la pureté 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, mais connectés, ne peuvent souvent être séparés qu'avec beaucoup d'efforts, voire pas du tout.

4. Le reconditionnement comme objectif de conception

Le reconditionnement est un processus standardisé qui combine des pièces usagées, mais reconditionnées, avec des composants neufs pour créer un produit au moins aussi performant qu'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 : le reconditionnement peut réduire les émissions et la consommation d'énergie d'un moteur 4 cylindres de remplacement jusqu'à 62 % et 63 % respectivement. Réaliser de telles économies nécessite une préparation adéquate dès la conception.

5. Outils numériques pour l'évaluation des matériaux

Les outils numériques aident les concepteurs à évaluer la durabilité des matériaux et à prendre des décisions éclairées. Les impacts environnementaux peuvent être quantifiés grâce à des logiciels de gestion du cycle de vie , des analyses du cycle de vie et des outils de développement durable . Ces outils contribuent également au respect des exigences légales.

Lors de la conception virtuelle du produit, les concepteurs reçoivent des informations immédiates sur les besoins en ressources. L'identification précoce du potentiel d'optimisation est une condition essentielle à une conception durable.

Les pionniers montrent la voie : l'inspiration de la pratique

De nombreuses entreprises du monde entier ont les principes du zéro déchet à leurs processus. Ces pionniers 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 réussir sur le marché.

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

Le commerce de détail est en pleine transformation grâce aux systèmes réutilisables interentreprises. Par exemple, un système réutilisable intersectoriel pour les produits de pharmacie est en place depuis 2021. Sa mise en œuvre pratique est souvent plus simple dans le secteur B2B que dans le commerce de détail. Les statistiques sont claires : 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 cruciale : 83 % des consommateurs souhaitent pouvoir rapporter les emballages réutilisables où qu'ils soient, quel que soit leur 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, qui n'ont plus de seconde chance. NORTVI adopte ainsi une démarche 100 % zéro déchet et crée de nouveaux produits à partir de composants 100 % recyclés.

Dans le même temps, tous les produits bénéficient d’une garantie à vie avec réparations gratuites.

3. La mode sans gaspillage : le puzzle au lieu du gaspillage

L'industrie de la mode démontre également de manière impressionnante ce qu'il est possible de réaliser. Souvent critiquée pour son consumérisme et sa fast fashion, elle possède pourtant un potentiel d'amélioration écologique considérable.

Il est courant qu'environ 20 % des matériaux soient jetés après la découpe. Des designers comme Natascha von Hirschhausen adoptent une approche différente : leurs motifs créatifs permettent aux courbes et aux bords de s'assembler comme des pièces de puzzle. Résultat ? La quantité de chutes 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

Dans le secteur de la construction, des projets impressionnants sont réalisés avec des matériaux recyclés. 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. Seuls des vis, des colliers de serrage ou des assemblages par emboîtement sont utilisés, au lieu de colle.

Au Nigeria, les choses deviennent particulièrement créatives : des milliers de bouteilles en PET remplies de sable sont transformées en murs isolants qui permettent une température ambiante constante de 18 degrés Celsius, même dans un climat tropical.

5. Le service au lieu de la propriété : la fin de la propriété ?

Les systèmes de service produit (SSP) 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 un service d'éclairage. Cela crée des partenariats à long terme plutôt que des achats ponctuels.

L’avantage principal : 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 propose une norme certifiable pour la gestion durable des déchets et des matières recyclables . Elle évalue non seulement le tri sélectif des déchets, mais aussi leur élimination. Selon le taux de recyclage, les entreprises peuvent obtenir une certification bronze (85 %), argent (90 %) ou or (95 %). Cette norme favorise une utilisation rationnelle des ressources et la réduction des déchets résiduels, précisément l'objectif de l'économie circulaire.

Que se passe-t-il ensuite ?

Les faits sont clairs : seulement 35 % des déchets plastiques sont recyclés ; tout le reste est valorisé énergétiquement ou éliminé. Une grande partie de ce que nous considérons comme du recyclage est en réalité du downcycling, un système qui ralentit la production de déchets, mais ne l’empêche pas.

Les produits zéro déchet, qui restent des ressources précieuses même en fin de vie, sont créés grâce à la sélection de matériaux durables, à des concepts de démontage sophistiqués et à l'utilisation de monomatériaux. Les pionniers démontrent déjà qu'il est possible de réduire les déchets de matériaux de 20 % à moins de 1 %, tandis que les émissions de CO₂ peuvent être réduites de plus de 60 %.

La question n'est plus de savoir s'il faut appliquer les principes du zéro déchet. Le changement est inévitable en raison de la raréfaction des ressources et des pressions environnementales. Les fabricants et les concepteurs de produits sont des acteurs clés de cette transformation. Les décisions que vous prenez aujourd'hui déterminent si les produits font partie du problème ou de la solution.