Comment des détecteurs infrarouge augmentent la précision du tri des déchets

Les sociétés actuelles valorisent de plus en plus l’économie circulaire, c’est-à-dire le fait de produire des biens et des services de manière durable en limitant la consommation et le gaspillage des ressources ainsi que la production de déchets. L’objectif de cette économie circulaire est de limiter notre empreinte sur l’environnement. Et dans ce contexte écologique, le recyclage est devenu un enjeu majeur pour notre société.

Depuis la révision de la réglementation des déchets industriels, en vigueur depuis 2017, les exigences concernant le tri des déchets industriels sont devenues plus strictes. Les taux de recyclage des matériaux doivent être de plus en plus élevés, obligeant les industriels du tri à recourir à des technologies innovantes toujours plus efficaces.

C’est là qu’intervient désormais la technologie infrarouge. Capable de voir au-delà de ce qui est visible, l’IR permet de trier dans le détails différents types de matières et notamment de plastiques, facilitant ainsi leur recyclage. Alors comment ces détecteurs parviennent-ils à augmenter la précision du tri des déchets ?

C’est ce que nous allons voir dans cet article.

L’identification des différents types de matériaux

• Comment se fait le tri du point de vue de la technologie infrarouge ?

Les chaines de tri sont composées de tapis roulants faisant défiler des résidus de matériaux mélangés qu’il va falloir trier. Chaque matériau que l’on cherche à détecter va émettre une longueur d’onde qui lui est propre dans la bande SWIR. A l’aide d’un dispositif optique (type prisme), on va venir diffracter les différentes longueurs d’onde sur le capteur. Ainsi chaque ligne du capteur verra une longueur d’onde différente permettant une acquisition simultanée de différentes longues d’ondes. Il s’agit ici d’utiliser la physique des matériaux et la propriété selon laquelle l’émission d’une réponse spectrale est propre à chaque matériau. Le détecteur pourra ainsi aider à la reconnaissance et à l’identification des matériaux pour ensuite les aiguiller sur le convoyeur afin de les regrouper par type de matériau.

D’un point de vue technique,  la fréquence du capteur peut être supérieure à 300Hz au format VGA et au-delà au format fenêtré (c’est à dire lorsque nous n’utilisons qu’une certaine partie du capteur), par exemple de l’ordre de kHz au format QVGA. Ainsi, ce débit rapide favorise d’autant plus les performances et l’efficacité de la technologie infrarouge dans le tri et le recyclage des déchets.

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• L’identification de différents types de plastiques

Les sociétés de recyclage peuvent bénéficier de technologies IR performantes qui facilitent le tri et améliorent la valorisation des déchets. Ainsi, il est désormais possible de réduire chaque année la production mondiale de CO2 en revalorisant nos déchets.

En effet, l’imagerie thermique est capable de trier différents types de matériaux et de composants en fonction de leurs compositions chimiques. Celles-ci vont déterminer la longueur d’onde émise par les matériaux et ainsi permettre d’identifier des catégories de matériaux et effectuer un tri pertinent pour le recyclage des déchets.

En utilisant des capteurs infrarouges capables d’agir sur la bande spectrale SWIR, il est désormais possible de trier même les plastiques noirs tels que le polystyrène expansé, le polypropylène, l’ABS et le PVC, mais également le caoutchouc.

• L’identification des matières textiles

Des détecteurs infrarouges à la pointe de la technologie permettent d’augmenter le rendement des machines de tri, en identifiant de manière précise les résidus de matériaux. Cela est d’autant plus intéressant que depuis 2018, de nouvelles directives européennes pour le recyclage des tissus et des textiles sont parues, qui ont pour objectif de favoriser la réutilisation de tous les textiles dans le monde à partir de 2025.

Ainsi, il devient de plus en plus urgent de trier les matières textiles entre elles afin de pouvoir les recycler. La technologie infrarouge est aujourd’hui la seule technologie capable d’effectuer ce type de tri. En effet, les textiles ont des caractéristiques spectrales individuelles qui peuvent être utilisées pour classer les tissus. Qu’ils soient constitués de fibres naturelles comme le coton, de fibres animales comme la laine ou de fibres synthétiques comme le polyester, leurs structures chimiques et moléculaires sont différentes. Elles émettent donc différentes longueurs d'onde et vont se distinguer dans la manière dont elles les absorbent, les réfléchissent ou les laissent passer. C’est ce qui va permettre l’identification et la séparation fiables des différents types de fibres et de substances.

Des capteurs infrarouges agissant dans le proche infrarouge (NIR) permettent une identification claire de la composition chimique du matériau inspecté et constituent ainsi la base d'un tri automatisé des textiles.

La technologie infrarouge démontre tous les jours son utilité et son efficacité dans des applications toujours plus nombreuses. Nous venons de voir qu’elle est également particulièrement active dans la protection de l’environnement grâce au tri rapide, facile et efficace des déchets.

Elle participe à la valorisation d’une économie circulaire qui réduit le gaspillage en permettant de réutiliser les déchets dans la fabrication de nouveaux produits. En effet, grâce à l’infrarouge, certaines machines peuvent trier jusqu’à 6 tonnes d’emballages plastiques par heure.

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