Renforcement de la recherche pour l'économie circulaire à l'Université de Pforzheim

Les étudiants Younes Lhousni et Paul Steiner travaillent avec l'installation de fragmentation électrodynamique. (Droits d'auteur : Prof. Dr.-Ing. Jörg Woidasky ; Éditeur : Hochschule Pforzheim)

Anciennes modules solaires sur le toit, pales d’éoliennes usées, appareils électriques à usage unique issus de la salle d’opération : tous ces produits contiennent des matières premières précieuses – métaux, terres rares ou fibres de haute qualité. Cependant, elles sont souvent enfermées dans des matériaux composites, ce qui rend leur récupération économique difficile. La conséquence : les matières premières sont détruites, doivent être à nouveau produites – avec de lourds coûts environnementaux.

C’est précisément ici que la recherche de l’Université de Pforzheim intervient. À l’aide de décharges haute tension ciblées, les matériaux composites sont littéralement décomposés – en douceur, avec précision et sans chimie agressive. Ce qui ressemble à de la science-fiction est déjà une réalité en laboratoire : panneaux photovoltaïques, composants d’éoliennes, appareils électriques – tous peuvent être séparés de cette manière, permettant aux matériaux de valeur de revenir dans le cycle. Depuis 2014, une installation de fragmentation électrodynamique (EDF) est utilisée à Pforzheim à cet effet.

Une bonne nouvelle pour le groupe de recherche « Développement Durable de Produits », qui étudie la circularité avec cet appareil : l’installation de l’université peut être rénovée et renforcée pour plus de 200 000 euros. Elle est unique dans une université allemande de sciences appliquées et sa poursuite d’exploitation est désormais assurée avec le soutien du Land de Bade-Wurtemberg et de la Deutsche Forschungsgemeinschaft, la plus grande organisation de financement de la recherche en Allemagne.

La technologie EDF utilise des décharges haute tension entre 90 et 200 kV pour séparer spécifiquement les solides dans un milieu liquide. Cela permet de dissocier les matériaux composites à leurs interfaces internes, afin de favoriser une économie circulaire de haute qualité. Les futurs axes de recherche après la rénovation de l’installation incluent, outre la recherche fondamentale avec des gaz comprimés comme médium de traitement, des projets appliqués pour la récupération de métaux, par exemple à partir d’appareils médicaux à usage unique haut de gamme. L’objectif général est d’étendre les possibilités d’utilisation de l’EDF au-delà de la simple fragmentation, un domaine encore peu exploré expérimentalement.

Comment les enseignants et étudiants utilisent-ils la technologie EDF ?

Le groupe de recherche « Développement Durable de Produits » de l’Université de Pforzheim étudie depuis 2012 des produits et processus respectueux de l’environnement – et notamment l’amélioration des procédés de recyclage pour les installations énergétiques, emballages ou dispositifs médicaux. Ces travaux sont entièrement financés par des fonds externes. Jusqu’à présent, cinq thèses de doctorat ont été réalisées dans ce groupe, et l’une de ses diplômées est maintenant professeure à l’université. Les étudiants des programmes de licence et de master de la faculté de technologie réalisent ici des travaux d’études ou de fin d’études sur l’économie circulaire – y compris avec l’installation EDF, toujours sur des questions actuelles et pertinentes pour les entreprises.

L’Université de Pforzheim montre que la technologie durable commence en laboratoire – et influence le quotidien.

Le Prof. Dr. Jörg Woidasky, responsable du projet, précise : « Le soutien de la DFG et du Land est une reconnaissance de nos travaux de recherche scientifique jusqu’à présent avec la technique de pulsation électrique à Pforzheim. Nous la considérons également comme une motivation pour continuer à relever, avec nos étudiants et chercheurs, les défis de l’économie circulaire de notre société et à les résoudre avec des approches innovantes ».