Projet Life-Sanitser : du verre recyclé pour les sanitaires

Le projet européen Life Sanitser est porté par Minerali Industriali et ses sociétés sœurs, ainsi que Gemica Srl, Life Cycle Engineering et Se.Te.C Srl. Le projet, démarré depuis le début juillet 2013, est prévu pour durer jusqu’à la fin mars 2017.
Son objectif principal vise à améliorer la production de sanitaires grâce à l’usage de verre recyclé pour économiser l’énergie et les ressources. Il s’agit d’améliorer le processus de production d’appareils sanitaires en porcelaine vitrifiée, en utilisant l’innovation technologique comme une oppor­tunité de développement industriel. L’objectif est d’améliorer l’impact environnemental de la production de sanitaires en remplaçant, dans la formulation du mélange, jusqu’à 40 ou 50 % de matières premières naturelles par du verre provenant du recyclage et par d’autres matériaux recyclés. De plus, des économies d’énergie de 16 à 18 % sont attendues.

Verre et céramique sanitaire
L’utilisation de groisil de verres recyclés dans la céramique s’appuie sur diverses raisons. Il s’agit d’abord de la compatibilité chimique entre le verre, à base de calcaire et de soude, avec la céramique vitrifiée pour sanitaires, puisque les deux sont caractérisés par la présence de Na2O et de CaO. Ensuite, on trouve une abondance de la phase vitreuse (50-65 %) dans les produits finaux : le verre sodo-calcique est déjà une phase vitreuse et contribue à la fois à créer la phase amorphe dominante dans la céramique vitrifiée pour sanitaires et à changer le frittage, en l’amenant à des températures plus basses avec des temps plus courts que le frittage traditionnel. Enfin, la flexibilité du processus de fabrication de la céramique sanitaire vitrifiée rend possible le mélange du verre avec d’autres matières premières sans modification significative du processus.
Dès 2009, Minerali Industriali et l’université de Milan ont débuté une collaboration pour étudier l’introduction de groisil de verres dans la production de céramiques sanitaires, en remplacement partiel du feldspath-Na comme agent fondant.
Cette étude a pris en compte trois aspects principaux. Le premier est la manière dont le verre sodo-calcique affecte les transformations de la céramique sanitaire à haute température, en termes de nucléation de mullite et de croissance, pour marquer les effets de la réduction d’énergie d’activation et pour poser les bases d’une détermination ultérieure de la durée optimale du frittage et de la température de frittage. Le deuxième aspect concerne l’influence du verre sodo-calcique sur les propriétés technologiques du produit final, en fonction de la durée et de la température de frittage. Enfin, le dernier aspect concerne la manière dont les formulations avec verres sodo-calciques, correctement coulées selon la mise en œuvre recommandée, se transforment lors du frittage, en termes de phases finales.
Il reste quelques problèmes à surmonter, comme les changements éventuels dans la rhéologie des coulages, les effets de la pyro-plasticité sur les pâtes céramiques importantes, les effets du gradient thermique sur le frittage de grandes formes complexes comportant du verre sodo-calcique, la reformulation de l’émaillage pour supporter les nouveaux cycles thermiques.

Le projet Sanitser
Les actions principales du projet Sanitser concernent la définition de nouvelles formulations de coulage incluant du verre sodo-calcique, et de nouveaux processus de production incluant les cycles de frittage modifiés à une température plus basse ; la révision de la composition de l’émaillage, à la lumière des nouveaux cycles de durée et de température ; la détermination des paramètres d’impact environnemental (Analyse du cycle de vie).
Les résultats attendus sont des économies en ressources primaires de 40 à 50 %, et des économies d’énergies de 16 à 18 %.
Les matières premières utilisées pour les essais proviennent de produits réutilisés, recyclés, ou de déchets de production de l’industrie céramique, selon la norme EN Iso 14021 (7.8.1.1.c). Il s’agit d’abord de groisil de verre du recyclage urbain, recyclés à 100 % après consommation, et de verres spéciaux pour émaillage (écrans de télévision et de moniteurs, lampes, néons, verres boriques), provenant à 100 % du recyclage, avant et après consommation. Les déchets sont également des casses de céramiques, collectées en Europe et en Amérique latine. Ces déchets céramiques sont régulièrement récupérés, concassés et broyés pour être réutilisés, soit seuls, soit en mélange, comme composants de coulages céramiques.
De plus, les feldpaths (Na/K) utilisés dans les essais proviennent de déchets de traitement de deux carrières italiennes de granite pour des pierres ornementales.

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