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Réfrigérateur

Définition du produit

La fonction d’une machine de réfrigération est de prendre de la chaleur du côté basse température et de la rejeter à l’extérieur, en utilisant une énergie externe pour conduire le processus. Il existe différents types de réfrigérateurs : les plus répandus actuellement sont ceux utilisant un compresseur actionné par un moteur électrique (cf. figure n°1). Le compresseur comprime un fluide frigorigène qui sert ensuite à extraire les calories des produits à réfrigérer.

Les réfrigérateurs à absorption utilisent quant à eux une source de chaleur à la place du compresseur pour pomper la chaleur.

Il existe enfin des réfrigérateurs à effet Peltier (aussi appelé effet thermoélectrique). Ces réfrigérateurs se basent sur la différence de chaleur qui se crée à la jonction de deux matériaux conducteurs parcourus par un courant électrique.

Pour la suite, seuls les produits utilisant un compresseur seront détaillés (modèle le plus courant).

Composition du réfrigérateur :

Figure 1 : Réfrigérateur (vu de dos)

Figure 2 : câbles d’alimentation Figure 3 : Etagères en verre de réfrigérateurs
(clayettes)

Composition d’un réfrigérateur


Figure 4 : composition d’un réfrigérateur en fonction des différents matériaux (Source : étude menée par les Arts et Métiers)

Parc actuel


Figure 5: Evolution des ventes de réfrigérateurs en milliers d’appareils (source ADEME)
Le marché des réfrigérateurs présente une certaine stabilité. Dans ce contexte, l’éco-conception est une solution permettant de différencier un nouveau produit vis-à-vis de la concurrence.

Dépollution et recyclage du produit

Dépollution / Prétraitement

Lors de la collecte, il n’y a pas de distinction entre les différents types de réfrigérateurs. En revanche, lors de la dépollution, les réfrigérateurs sont différenciés suivant le type de fluide réfrigérant utilisé. En effet, lors de la phase de broyage, le traitement peut être différent.

Les types de fluide réfrigérant couramment utilisés pour les équipements mis sur le marché à ce jour sont :

  • Le tétrafluoroéthane-R134a
  • L’isobutane-R600a

L’ammoniac et le fréon (gaz CFC interdit) ne sont quant à eux plus utilisés dans les nouveaux produits mis sur le marché actuellement.

Il y a deux phases de dépollution pour recycler le GEM froid, flux de traitement dans lequel sont inclus les réfrigérateurs :

Concernant la phase 1 de dépollution, le système permettant de retirer le gaz et l’huile contenus dans le circuit est semi-automatisé :

Un système vient percer le circuit, vérifier si le circuit est en pression et aspire gaz et huile sans faire de distinction.Si le circuit n’est pas en pression (dans le cas où le circuit a été percé avant que le produit n’arrive sur le site de traitement), le système n’aspire que l’huile pour ne pas que de l’air se retrouve dans les cuves à gaz.

Traitement / Recyclage

A la suite de cette étape, les produits sont ensuite broyés. Dans le cas des GEM froid le broyage est réalisé dans un broyeur hermétique. En effet, la moitié des gaz présents dans un réfrigérateur est utilisée lors de la fabrication du produit pour l’expansion des mousses d’isolation. Cette étape de broyage particulière a pour objectif de récupérer ces gaz. Dans certains cas, le compresseur est retiré du produit pour être broyé séparément. Les différents matériaux issus du broyage sont traités de la manière suivante :

Composants/matièresFilière de traitement
VerreRecycleur verre
CondensateurIncinération spécialisée
Gaz (R600a / R134)Incinération spécialisée
Huiles (Polyolester)Régénération ou incinération
CompresseurRecycleur métaux (acier, cuivre)
FerraillesAciérie
PlastiquesExtrusion, Industriels plastiques
Aluminium/CuivreRecycleur Métaux
Mousse PolyuréthaneValorisation matière

Plans de progrès proposés

Le tableau ci-dessous propose quelques idées pour améliorer le recyclage de DEEE. Ces pistes sont issues d’études sur le recyclage de certains produits et de difficultés rencontrées par les opérateurs chargés du traitement des DEEE. Ces pistes d’amélioration permettent d’amorcer une réflexion plus approfondie de la part des producteurs. Chaque produit possède cependant ses spécificités et un certain nombre d’autres contraintes à respecter.

Difficultés rencontréesImpacts pour le recyclagePistes d'éco-conception proposées
Au niveau de la dépollution, du recyclage
Condensateur maintenu par une tige filetée.Retrait du condensateur difficile.Système clipsé.
Lors des manutentions les portes des réfrigérateurs se désolidarisent fréquemment.Perturbation de la chaîne de recyclage, danger pour les opérateurs.Améliorer la fixations des portes.
Nécessité de purger les fluides réfrigérants.Difficultés de purge des fluides.Créer une zone ou un système facilitant la vidange.
Utilisation de fluides moins impactants vis-à-vis du changement climatique.
Difficulté de démontage du compresseur.Perte de temps au moment de la dépollution.Rendre accessible le compresseur.
Certains condensateurs peuvent ne pas être retirés car oubliés par les opérateurs.Pollution de la fraction métallique par des condensateurs.Marquer les condensateurs d'une couleur voyante afin d'aider les opérateurs lors du tri manuel.
Grande quantité de plastiques différents.Problème de tri et de compatibilité des plastiques.Uniformiser le choix des plastiques et choisir des plastiques ayant une filière de recyclage.
De la mousse polyuréthane reste collées aux plastiques, ainsi qu'aux métaux.Réduit le taux de recyclabilité.Améliorer la séparabilité de la mousse des autres composants.
Au niveau du réemploi/ réutilisation
Compatibilité des composants entre les modèles et les marques en vue de la réutilisation.Réparation des EEE difficiles.Standardiser les composants les qui pourraient être remplacés.

Références

– Rapport de thèse de l’Université du Michigan. Yuhta Alan Horie « Life Cycle Optimization of Household Refrigerator-Freezer Replacement ». Aout 2004

– Arts et Métiers ParisTech. Cours : Exemple de filière technologique : le recyclage des automobiles et des produits blancs.

– ADEME. Rapport annuel 2009 « Equipements Electriques et Electroniques ».
http://www2.ademe.fr/servlet/getDoc?cid=96&m=3&id=72874&p1=00&p2=05&ref=17597

– GIFAM http://www.gifam.fr/

Mis à jour le novembre 27, 2016

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