NPP a adopté en avant-première mondiale la technologie GAIN de TOMRA, pour raffiner sa production de PET recyclé

Nord Pal Plast est une usine spécialisée dans le recyclage de bouteilles PET, destinée à la production de matières plastiques recyclées. Filiale du groupe européen Coripet [1], elle est établie dans le Nord, en France (Lesquin – 59), depuis 2003.

Une expertise métier de pointe qui lui permet en 2023 de réaliser une avant-première mondiale, avec l’accompagnement technologique de TOMRA SORTING RECYCLING, dans le domaine du recyclage des bouteilles de PET. L’expérimentation de la technologie GAIN de TOMRA, à base d’intelligence artificielle, a permis de mettre au point une application industrielle de séparation du PET transparent et du PET blanc, pour un résultat pur de toute contamination.

 Le contexte réglementaire en France, l’ouverture des consignes de tri pour la poubelle jaune

Ce projet initié en 2022 répond à un changement réglementaire en France qui vise à augmenter les volumes de plastiques recyclés disponibles sur le marché, et les taux plastiques recyclés, grâce à l’ouverture des consignes de tri à tous les types d’emballages plastiques ménagers.

En effet, pour augmenter les taux de recyclage du plastique et répondre aux obligations fixées par l’UE, la France a choisi de récupérer et traiter plus de déchets plastiques à la source, en ouvrant les consignes de tri à toutes les catégories d’emballages plastiques. Jusqu’à l’année dernière, le contenu de la poubelle jaune, destiné au recyclage, ne collectait que des bouteilles et flacons plastiques. Avec l’ouverture des consignes de tri des emballages ménagers en janvier 2023, tous les plastiques sont maintenant autorisés à être déposés dans le bac jaune, pots, barquettes, tubes, films et autres emballages plastiques… La poubelle jaune se remplit plus vite et ouvre l’accès à des gisements matières plus importants pour la filière du recyclage. Par contre, les flux sont bien plus complexes à traiter, car plus mélangés, et nécessitent pour les recycleurs d’adapter leur outil de production pour éliminer plus de contaminants, séparer tous les flux matières, et garder un haut niveau de qualité à leur production destinée à la revente.

Les recycleurs doivent raffiner les matières, pour produire in fine des flux distincts, mono matière, le plus pur possible, qui pourront véritablement retourner dans le circuit de production, pour créer de nouveaux emballages ou bouteilles du même type (bottle to bottle).

L’objectif est de créer une boucle circulaire parfaite dans de nouvelles filières de recyclage.

L’évolution des techniques de tri automatisé, en faisant appel aux derniers dispositifs à base d’intelligence artificielle de TOMRA, permet de viser ce « bottle to bottle » pour les bouteilles de PET, en séparant finement les flux de PET transparent, PET coloré et PET blanc opaque.

« Avec notre dernière application GAIN, nous avons ciblé la séparation du PET blanc opaque et du PET transparent, jusqu’alors difficile à régler pour le tri automatisé », explique Husam Taha, Deep Learning Solution Manager, chef de projet pour l’application GAIN Pet Cleaner chez TOMRA.

TOMRA équipe Nord Pal Plast avec une application GAIN entrainé à séparer le PET blanc opaque

L’optimisation des performances de tri mécanique sur le PET blanc opaque avec la technologie GAIN, représente un enjeu stratégique pour le client. C’est également une première mondiale pour TOMRA, promise à des déploiements sur le plan mondial, dans de nombreux pays et sites confrontés aux mêmes enjeux vis-à-vis du plastique recyclé.

« TOMRA a identifié en NPP un partenaire industriel très reconnu et motivé pour tester cette application stratégique de nettoyage du PET, mise au point par ses équipes de R&D. L’ouverture imminente des consignes de tri en France, a offert l’opportunité de lancer et tester grandeur réelle, sur une échelle industrielle, ce projet innovant », explique Husam Taha, chef de projet Pet Cleaner pour TOMRA.

Les enjeux ont été partagés dès le début par les deux équipes, chez NPP et TOMRA, dans un contexte de collaboration gagnant-gagnant.

NPP, avec ce projet, a d’ailleurs été retenu par Citeo dans son appel d’offres national, comme partenaire industriel de confiance pour opérer le recyclage des bouteilles PET, et leur transformation en matière première secondaire.

Le projet pilote vise à accomplir le recyclage des bouteilles en PET opaque blanc et à fermer la boucle en permettant le retour au contact alimentaire. L’objectif 2025 pour la France est de produire 3 000 tonnes recyclées par an de PET blanc. Nord Pal Plast (Groupe Dentis), fournira 30% du volume attendu.

Le site NPP et les équipements TOMRA

Nord pal Plast est une entreprise de recyclage de PET bouteilles basée à Lesquin (59) depuis 2003. Investissant régulièrement dans son outil de production et la modernisation de ses lignes de production, elle a une capacité de 40 000 tonnes/an de recyclage de bouteilles de PET clair et coloré, qui sont transformées, et vendues, sous forme de paillettes, mono flux. L’ouverture des consignes de tri est à la fois une opportunité commerciale, et un défi technique : opportunité d’augmenter ses gisements et donc ses capacités de production de granulés de plastiques PET, enjeu technique de qualité malgré les contaminants, et notamment le PET blanc (type bouteille de lait)

La technologie Gain et l’application PET Cleaner

Nord pal Plast a retenu TOMRA depuis 12 ans. 6 machines de tri AUTOSORT™ de TOMRA équipent le site. Le nouveau projet a conduit à en équiper 2 d’entre-elles avec la technologie GAIN d’apprentissage profond.

Sur la ligne de production, l’une des machines équipée en GAIN Pet Cleaner, intervient sur la dernière étape de tri, pour la purification des flux et l’éjection du PET blanc opaque ; la seconde machine équipée de GAIN, récupère les faux rejets, pour les récupérer et les remettre dans le flux positif, afin de maximiser la matière produite en évitant les pertes.

L’introduction des modules GAIN, optimise les tâches de tri existantes. TOMRA est le premier acteur sur le marché à proposer cette solution avec un bloc de vannes à grande échelle.

« L’application Pet Cleaner à base de GAIN, est destinée aux usines de recyclage des plastiques, pour traiter les plastiques en mélange, constitués de PET transparent et clair, issu de bouteilles et barquettes qui peut contenir des fractions de bouteilles en PET blanc opaque qui doivent être éliminées. La configuration de la ligne de production intègrera idéalement deux machines équipée du PET Cleaner, une unité réglée pour l’épuration, et une autre pour récupérer les particules éliminées par erreur, qui peuvent être recyclées », explique Husam Taha, chef de produit de l’application GAIN PET Cleaner chez TOMRA.

« Fondé sur l’apprentissage profond, le nouveau dispositif Pet Cleaner permet de diviser par deux la contamination finale résiduelle. Nous atteignons aujourd’hui 100 ppm (partie par million) de contamination, et de surcroît, cette performance est réalisée à l’aide d’un minimum de machines, pour un investissement, et des coûts de fonctionnement optimisés. Au regard du taux de pureté obtenu, la performance est exceptionnelle avec cette nouvelle application de GAIN adaptée sur le tri du PET ; d’autant qu’avec l’apprentissage, GAIN va gagner en performances pour aller jusqu’à permettre un infinitésimal d’impuretés résiduelles », explique Frédéric Durand, Directeur général TOMRA France.

D’autres technologies de capteurs, fondées sur le proche infrarouge (NIR), peuvent être utilisées pour détecter et séparer les particules de PET blanc opaques des particules de PET transparent et coloré, mais avec un niveau de performance inférieur, qui génère des pertes de matières recyclables. Ces capteurs nécessitent de surcroît des phases d’optimisation assez fastidieuses, pour caller les paramètres de tri en fonction des matériaux à traiter. Alors qu’avec l’application PET Cleaner, les optimisations sont faites en amont, ce qui fait gagner un temps précieux aux opérateurs.

L’application GAIN, de PET Cleaner, est une solution dédiée pour séparer avec précision les bouteilles opaques et transparentes et pour nettoyer le flux des textiles et des films. AUTOSORT, associé à GAIN, excelle dans cette tâche avec un travail d’optimisation minimal sur le terrain. L’objectif est de produire une fraction PET transparente, propre et monocouche, exempte de matériaux opaques, ou issus de textiles et films.

Le dioxyde de titane contenu dans les bouteilles en PET opaque est difficile à différencier mécaniquement du PET transparent avec ce type de capteur ; or, ce matériau nuit à la pureté de la fraction de PET recyclé. En effet, ce PET blanc utilisé pour les boissons lactées, qui sert à protéger le contenu de la lumière UV, est constitué de PET multicouches. Il dégrade la qualité du matériau recyclé final, le PET transparent mono-couche. Il est donc impératif de le séparer pour garder toutes les propriétés au PET reçyclé.

Les résultats et les projets

Des tests approfondis, lors de la mise au point du programme Pet Cleaner, ont été effectués en Allemagne au centre de test de TOMRA, ainsi que sur le site client, jusqu’à atteindre le niveau de performance souhaité.

« Nous allons pouvoir éliminer les parties résiduelles de PET blanc opaque contenu dans nos produits de PET transparent et coloré, pour atteindre des niveaux de pureté inatteignables à ce jour. Avec les technologies d’intelligence artificielle de la technologie GAIN, la courbe d’apprentissage va permettre des performances encore plus radicales au fil du temps. Nous envisageons, grâce à cette nouvelle technologie, d’élargir notre sourcing aux bouteilles de boissons lactées en PET blanc, totalement recouvertes d’un manchon publicitaire qu’on peut trouver en grande distribution, au rayon frais“, explique Monsieur R. DENTIS, président de NPP.

[1] Home – Dentis Recycling Italy (dentispet.it) – Coripet – Consorzio volontario per riciclo del PET