Boucle matière

L’économie circulaire

Les pâtes, papiers et cartons ont pour constituant principal des fibres de cellulose. Ces fibres, qui proviennent des parois de cellules végétales (bois dans la majorité des cas), sont produites puis transformées selon la boucle matière simplifiée représentée ci-dessous.

(1) La gestion d’une forêt conduit à effectuer des opérations de récolte du bois (destinés aux scieries, aux usines de panneaux de bois, à la production de bûches, …). L’industrie papetière utilise principalement des bois d’éclaircies (leur prélèvement est une opération sylvicole qui permet aux arbres de plus forte valeur de mieux croître), des bois de taillis, ou des cimes d’arbres. Dans certains pays (principalement dans l’hémisphère sud), les arbres proviennent de plantations effectuées dans l’objectif d’approvisionner les usines de pâte.

(2) Les déchets des industries du bois (scieries, usines de contreplaqués) sont également une matière première valorisée par l’industrie de la pâte.

(3) Les fibres du bois sont « isolées » selon différents procédés de production de pâte. Ces unités de production de pâte sont fréquemment couplées à une installation de production de papier (usine intégrée). Certaines unités de production de pâte produisent de la pâte « marchande » (usine non intégrée) et n’ont donc pas d’installation de production de papiers/cartons.

(4) Les papiers/cartons sont transformés en produits finaux (ramette de papier, caisse carton, boîte de mouchoirs,…).

(5) Après avoir été utilisés, les produits papiers/cartons sont pour une large partie récupérés, puis triés par qualité, et expédiés vers les papeteries utilisant des fibres récupérés.

(6) Les fibres récupérées sont utilisées pour produire des papiers et cartons et également de la pâte marchande dans quelques unités en Europe. Nota : les usines utilisant des fibres récupérées peuvent également transformer de la pâte marchande, et parfois même du bois.

(7) Une fraction des produits papiers et cartons n’entre pas dans le circuit de récupération (produits impropres au recyclage, inefficacité du mécanisme de collecte,…) et est traité dans des unités d’incinération ou mis en décharge.

(8) Les sous-produits du process papetier (écorces, fibres impropres au recyclage,…) sont valorisés sous forme énergétique, ou sous forme d’amendement aux cultures (épandage). La production d’énergie sur les sites papetiers contribue à la fourniture d’énergie pour le process. Cette étape conduit à la production de CO2, fixé par les arbres par photosynthèse (production de bois).

Cette boucle matière conduit à des « entrées », à partir des fibres issues de la biomasse forestière (ou de plantes annuelles de manière marginale), ainsi qu’à des « sorties » (fibres « endommagées » après plusieurs recyclages, fibres non collectées,…).

                                                 

Cette économie en « boucle », illustrative d’un modèle dit d’« économie circulaire », a deux caractéristiques remarquables :

  • La matière fibreuse des papiers et cartons est fortement recyclée.

  • Les fibres, par leur origine végétale, proviennent d’une ressource renouvelable. L’utilisation de ces fibres n’effectue donc pas de prélèvement dans un stock fini de matières premières (comme le sont les ressources fossiles, ou minérales par exemple).

Les matières premières

La nature des fibres influe fortement sur les caractéristiques des papiers et cartons. Ainsi, par exemple, les fibres longues (provenant de résineux) confèrent au papier de la résistance, alors que les fibres courtes lui donnent de l’opacité.

Les fibres provenant directement du bois n’ont pas strictement les mêmes propriétés que celles ayant été recyclées (et ce d’autant plus que la fibre a été recyclée un nombre de fois important). Celles provenant de pâtes thermomécaniques ne sont pas semblables à celles provenant de pâtes chimiques. Un des aspects important de la production de papiers et cartons est donc de trouver le bon « mix » de fibre en fonction du type de produit à fabriquer.

Pour améliorer les caractéristiques des papiers et cartons, il est par ailleurs nécessaire d’ajouter d’autres matières premières comme de l’amidon (pour améliorer la résistance de la feuille) ou des matières minérales (kaolin, carbonate de calcium) permettant de rendre le papier plus lisse et donc plus facilement imprimable.

Les matières premières utilisées par l’industrie papetière française se répartissent comme indiqué sur le graphe suivant :