25/04/2024
Le noir de carbone récupéré : à l’aube d’une révolution verte dans l'industrie du pneu (livre blanc)
Paris, le 23/04/2024 – Le noir de carbone récupéré (rCB) est appelé à devenir un levier fondamental de la décarbonation de la filière du pneumatique, une composante significative de l’impact climatique de l’industrie automobile. Dans son nouveau livre blanc intitulé Vers une industrie du pneu durable : comment débloquer le potentiel du noir de carbone récupéré, la société de conseil Emerton dresse pour la première fois un panorama exhaustif des enjeux et perspectives liés à la valorisation et à l'utilisation de ce matériau au potentiel révolutionnaire.
Le noir de carbone (carbon black en anglais, ou CB) est une matière première issue de la combustion incomplète de produits pétroliers lourds, également appelée noir de carbone vierge (vCB). Il est couramment utilisé dans les produits d'usage quotidien de couleur noire tels que les pneus de voiture.
Son substitut, le noir de carbone récupéré (rCB) est un matériau durable produit à partir de la pyrolyse thermique des pneus usagés. Cette technique implique le chauffage des pneus à des températures élevées en l'absence d'oxygène, permettant de décomposer le caoutchouc en noir de carbone, ainsi qu'en huiles et en gaz, qui peuvent être réutilisés ou convertis en énergie. Non seulement le rCB fournit un moyen durable de recycler à grande échelle les pneus usagés, mais sa production génère cinq fois moins d'émissions de carbone que la production conventionnelle de vCB, à base de combustibles fossiles.
Une demande mondiale croissante, des défis industriels
En 2023, la demande mondiale de noir de carbone a atteint environ 18 millions de tonnes par an, avec un marché valorisé entre 18 et 20 milliards de dollars. Le marché européen représente 15% de cette demande globale, soit environ 2,7 millions de tonnes, équivalant à une valeur de 3 milliards de dollars.
Le noir de carbone récupéré (rCB) se présente comme une alternative durable avec le potentiel de substituer 10 à 20% du noir de carbone vierge, soit 250 à 550 kt par an en Europe, ce qui représente une valeur économique approximative de 265 à 530 millions de dollars. Ce potentiel est toutefois limité par la qualité inférieure du rCB comparé au noir de carbone vierge, un défi majeur pour les producteurs visant à garantir une qualité suffisante à une intégration industrielle réussie. Des défis tels que la présence d'impuretés limitent notamment son usage dans des applications exigeantes comme les bandes de roulement de pneus.
Cependant, des efforts de R&D continus et des avancées technologiques visent à améliorer le processus de production et la qualité du rCB, élargissant ainsi son champ d'applications. Notamment, des initiatives telles que l'intégration de 40% de matériaux durables dans les pneus MotoE 2022 de Michelin illustrent l'amélioration continue de la qualité du rCB.
Un nouvel écosystème en gestation, tourné vers le développement durable
La chaîne d'approvisionnement du noir de carbone, traditionnellement dominée par les fabricants comme Cabot, Birla Carbon, et Orion, s'est complexifiée avec l'introduction du noir de carbone récupéré (rCB), remodelant ainsi le secteur avec l'ajout de nouveaux acteurs clés : fournisseurs de matières premières, producteurs et valorisateurs de rCB et, enfin, les utilisateurs finaux.
L'émergence de rCB a ainsi stimulé des partenariats stratégiques, notamment entre fabricants de vCB et rCB pour des gains de durabilité, ainsi que des collaborations directes avec des utilisateurs finaux, comme Michelin, pour sécuriser les approvisionnements en rCB.
Pour répondre aux exigences européennes sur la gestion des pneus en fin de vie, des fabricants majeurs comme Bridgestone et Michelin ont créé des organisations à but non lucratif, telles qu'Aliapur en France, assurant une collecte efficace à hauteur de 95%. Des sociétés de gestion des déchets, dont Veolia, contribuent également en collaborant avec des infrastructures de recyclage pour acheminer les pneus usagés vers les producteurs de rCB. L'intérêt croissant des investisseurs et des partenariats stratégiques, à l'exemple de celui entre Klean Carbon et Niersberger pour développer une technologie de pyrolyse à l'échelle commerciale au sein de l'Union européenne, ou des initiatives comme BlackCycle de Michelin, qui ambitionnent d'établir une économie circulaire pour les pneus en Europe, soulignent la conviction des acteurs quant au rôle du rCB dans l'évolution vers une industrie du pneu plus durable.
Dans un manifeste publié en janvier 2024, en partenariat avec Bridgestone, Michelin détaille ainsi que « moins de 1 % de tout le noir de carbone utilisé aujourd’hui dans le monde pour la production de nouveaux pneus provient de pneus recyclés en fin de vie, en raison d'une chaîne d'approvisionnement sous-optimale pour la récupération et la réutilisation du noir de carbone ». Et d’ajouter que « la conversion des pneus en fin de vie en matériaux de pointe (…) marque une première étape importante vers la réalisation de (leur) objectif de 40 % de matériaux durables recyclés et renouvelables d'ici 2030 ».
Des obstacles technologiques et réglementaires à surmonter
L’expansion du marché du noir de carbone récupéré est encore freinée par plusieurs facteurs, principalement liés à un manque de maturité technique, les technologies de pyrolyse, cruciales pour la production de rCB, n’ayant pas encore atteint le niveau de développement nécessaire pour une commercialisation à grande échelle.
D’autre part, la lenteur de l’adoption du rCB dans l'industrie, en raison de processus de développement et d'intégration prolongés, représente un autre obstacle significatif. Des initiatives telles que l'engagement de Michelin pour des pneus 100% durables d'ici 2050 illustrent toutefois une volonté d'accélérer l'adoption du rCB.
Enfin, malgré la création en 2017 d’un comité (ASTM D36), établissant un système d'évaluation de la qualité du rCB pour faciliter son intégration dans diverses applications, la complexité des classifications peut encore ralentir le développement de produits standardisés.
Des capacités de production insuffisantes à moyen terme
En Europe, la douzaine d’acteurs de l'industrie du noir de carbone récupéré possèdent une capacité combinée de production d'environ 20 kt par an, avec Circtec et Pyrum Innovations AG parmi les plus notables, le dernier visant à quadrupler sa capacité d'ici 2030.
Le suédois Enviro Systems planifie la construction de cinq usines pour augmenter la production annuelle de rCB à environ 70 kt, visant à traiter un tiers des pneus usagés en Europe. En parallèle, Enviro et Antin Infrastructure Partners ont fondé une JV en mars 2023 avec pour ambition de recycler jusqu'à 1 million de tonnes de pneus en fin de vie chaque année en Europe. La décision finale d’investissement de la première usine basée en Suède a été signée en février 2024 pour un début de production prévu en 2025.
Bien que d’autres acteurs, comme Elysium Nordic et Wastefront, soient actuellement en phase de développement et prévoient d'accroître leur capacité de production, l'offre actuelle ne répond pas à la demande européenne, estimée entre 250 et 550 kt par an, signalant une opportunité pour les nouveaux venus sur le marché.
Face à une demande croissante pour le noir de carbone récupéré non entièrement couverte par la production actuelle et les capacités d’accélération à court terme, il existe une opportunité pour de nouveaux acteurs et investisseurs d'entrer sur le marché comme l’illustre l’entrée de Marubeni en février 2024 avec l’acquisition de la société allemande RCBNano.
Pour réaliser pleinement le potentiel du secteur, il est crucial de développer un environnement propice à la durabilité et d'atteindre une maturité technologique permettant un déploiement à grande échelle. Les avancées technologiques et l'intérêt grandissant pour le rCB permettent une transition vers une industrie du pneu plus écologique et durable, avec un impact sur la filière automobile dans son ensemble.
Le noir de carbone (carbon black en anglais, ou CB) est une matière première issue de la combustion incomplète de produits pétroliers lourds, également appelée noir de carbone vierge (vCB). Il est couramment utilisé dans les produits d'usage quotidien de couleur noire tels que les pneus de voiture.
Son substitut, le noir de carbone récupéré (rCB) est un matériau durable produit à partir de la pyrolyse thermique des pneus usagés. Cette technique implique le chauffage des pneus à des températures élevées en l'absence d'oxygène, permettant de décomposer le caoutchouc en noir de carbone, ainsi qu'en huiles et en gaz, qui peuvent être réutilisés ou convertis en énergie. Non seulement le rCB fournit un moyen durable de recycler à grande échelle les pneus usagés, mais sa production génère cinq fois moins d'émissions de carbone que la production conventionnelle de vCB, à base de combustibles fossiles.
Une demande mondiale croissante, des défis industriels
En 2023, la demande mondiale de noir de carbone a atteint environ 18 millions de tonnes par an, avec un marché valorisé entre 18 et 20 milliards de dollars. Le marché européen représente 15% de cette demande globale, soit environ 2,7 millions de tonnes, équivalant à une valeur de 3 milliards de dollars.
Le noir de carbone récupéré (rCB) se présente comme une alternative durable avec le potentiel de substituer 10 à 20% du noir de carbone vierge, soit 250 à 550 kt par an en Europe, ce qui représente une valeur économique approximative de 265 à 530 millions de dollars. Ce potentiel est toutefois limité par la qualité inférieure du rCB comparé au noir de carbone vierge, un défi majeur pour les producteurs visant à garantir une qualité suffisante à une intégration industrielle réussie. Des défis tels que la présence d'impuretés limitent notamment son usage dans des applications exigeantes comme les bandes de roulement de pneus.
Cependant, des efforts de R&D continus et des avancées technologiques visent à améliorer le processus de production et la qualité du rCB, élargissant ainsi son champ d'applications. Notamment, des initiatives telles que l'intégration de 40% de matériaux durables dans les pneus MotoE 2022 de Michelin illustrent l'amélioration continue de la qualité du rCB.
Un nouvel écosystème en gestation, tourné vers le développement durable
La chaîne d'approvisionnement du noir de carbone, traditionnellement dominée par les fabricants comme Cabot, Birla Carbon, et Orion, s'est complexifiée avec l'introduction du noir de carbone récupéré (rCB), remodelant ainsi le secteur avec l'ajout de nouveaux acteurs clés : fournisseurs de matières premières, producteurs et valorisateurs de rCB et, enfin, les utilisateurs finaux.
L'émergence de rCB a ainsi stimulé des partenariats stratégiques, notamment entre fabricants de vCB et rCB pour des gains de durabilité, ainsi que des collaborations directes avec des utilisateurs finaux, comme Michelin, pour sécuriser les approvisionnements en rCB.
Pour répondre aux exigences européennes sur la gestion des pneus en fin de vie, des fabricants majeurs comme Bridgestone et Michelin ont créé des organisations à but non lucratif, telles qu'Aliapur en France, assurant une collecte efficace à hauteur de 95%. Des sociétés de gestion des déchets, dont Veolia, contribuent également en collaborant avec des infrastructures de recyclage pour acheminer les pneus usagés vers les producteurs de rCB. L'intérêt croissant des investisseurs et des partenariats stratégiques, à l'exemple de celui entre Klean Carbon et Niersberger pour développer une technologie de pyrolyse à l'échelle commerciale au sein de l'Union européenne, ou des initiatives comme BlackCycle de Michelin, qui ambitionnent d'établir une économie circulaire pour les pneus en Europe, soulignent la conviction des acteurs quant au rôle du rCB dans l'évolution vers une industrie du pneu plus durable.
Dans un manifeste publié en janvier 2024, en partenariat avec Bridgestone, Michelin détaille ainsi que « moins de 1 % de tout le noir de carbone utilisé aujourd’hui dans le monde pour la production de nouveaux pneus provient de pneus recyclés en fin de vie, en raison d'une chaîne d'approvisionnement sous-optimale pour la récupération et la réutilisation du noir de carbone ». Et d’ajouter que « la conversion des pneus en fin de vie en matériaux de pointe (…) marque une première étape importante vers la réalisation de (leur) objectif de 40 % de matériaux durables recyclés et renouvelables d'ici 2030 ».
Des obstacles technologiques et réglementaires à surmonter
L’expansion du marché du noir de carbone récupéré est encore freinée par plusieurs facteurs, principalement liés à un manque de maturité technique, les technologies de pyrolyse, cruciales pour la production de rCB, n’ayant pas encore atteint le niveau de développement nécessaire pour une commercialisation à grande échelle.
D’autre part, la lenteur de l’adoption du rCB dans l'industrie, en raison de processus de développement et d'intégration prolongés, représente un autre obstacle significatif. Des initiatives telles que l'engagement de Michelin pour des pneus 100% durables d'ici 2050 illustrent toutefois une volonté d'accélérer l'adoption du rCB.
Enfin, malgré la création en 2017 d’un comité (ASTM D36), établissant un système d'évaluation de la qualité du rCB pour faciliter son intégration dans diverses applications, la complexité des classifications peut encore ralentir le développement de produits standardisés.
Des capacités de production insuffisantes à moyen terme
En Europe, la douzaine d’acteurs de l'industrie du noir de carbone récupéré possèdent une capacité combinée de production d'environ 20 kt par an, avec Circtec et Pyrum Innovations AG parmi les plus notables, le dernier visant à quadrupler sa capacité d'ici 2030.
Le suédois Enviro Systems planifie la construction de cinq usines pour augmenter la production annuelle de rCB à environ 70 kt, visant à traiter un tiers des pneus usagés en Europe. En parallèle, Enviro et Antin Infrastructure Partners ont fondé une JV en mars 2023 avec pour ambition de recycler jusqu'à 1 million de tonnes de pneus en fin de vie chaque année en Europe. La décision finale d’investissement de la première usine basée en Suède a été signée en février 2024 pour un début de production prévu en 2025.
Bien que d’autres acteurs, comme Elysium Nordic et Wastefront, soient actuellement en phase de développement et prévoient d'accroître leur capacité de production, l'offre actuelle ne répond pas à la demande européenne, estimée entre 250 et 550 kt par an, signalant une opportunité pour les nouveaux venus sur le marché.
Face à une demande croissante pour le noir de carbone récupéré non entièrement couverte par la production actuelle et les capacités d’accélération à court terme, il existe une opportunité pour de nouveaux acteurs et investisseurs d'entrer sur le marché comme l’illustre l’entrée de Marubeni en février 2024 avec l’acquisition de la société allemande RCBNano.
Pour réaliser pleinement le potentiel du secteur, il est crucial de développer un environnement propice à la durabilité et d'atteindre une maturité technologique permettant un déploiement à grande échelle. Les avancées technologiques et l'intérêt grandissant pour le rCB permettent une transition vers une industrie du pneu plus écologique et durable, avec un impact sur la filière automobile dans son ensemble.
Source : Emerton
