Le marché
Le marché mondial du carbonate de calcium (CaCO3) a franchi la barre magique des 100 millions de tonnes et devrait continuer à croître pour atteindre 35 milliards de dollars d’ici 2015. La croissance de la consommation sur le marché asiatique devrait dépasser 7 % d’ici 2017. La Chine représente environ 70 pour cent de la production mondiale. Le carbonate de calcium est un minéral inorganique utilisé comme apport dans le papier, les matières plastiques, les revêtements ainsi que le talc et le kaolin pour les soins personnels. L’industrie du papier représente le marché le plus important puisque le minéral génère une brillance très demandée, sans qu’il soit nécessaire d’ajouter du chlore qui a récemment été éliminé en raison de ses effets néfastes sur la santé et l’environnement. Le papier non couché sans bois, qui représente près de 40 % du marché total du papier, est le principal utilisateur final des apports à base de carbonate de calcium.
Le carbonate de calcium n’est pas toxique et, à un certain degré de pureté, il peut être utilisé comme additif alimentaire direct ou comme ingrédient pour les cosmétiques et même les produits pharmaceutiques. Son utilisation dans les outils d’écriture a diminué avec l’avènement des crayons à base de produits chimiques. Les perles, coquillages, arêtes de poisson et coraux sont d’importants gisements de ce minéral hautement alcalin qui aurait potentiellement une demande croissante s’il n’était pas limité par l’exploitation minière. Le carbonate de calcium a été produit commercialement pour la première fois en 1841 au Royaume-Uni en traitant la chlorure de calcium avec du carbonate de sodium. Depuis un siècle, le carbonate de calcium est extrait de la pierre à chaux. Aujourd’hui, le plus grand producteur au monde est Specialty Minerals Inc. (SMI), une filiale de Minerals Technologies Manufacturing (USA), qui produit plus de 4 millions de tonnes de carbonate de calcium par an dans 55 usines situées dans 18 pays, pour un chiffre d’affaires de près de 600 millions de dollars. Le plus grand producteur en Inde est Kunal Calcium Limited, une société qui a quintuplé sa production au cours de la dernière décennie, ce qui témoigne d’une forte augmentation de la consommation en Asie.
L’innovation
La principale matière première du carbonate de calcium est le calcaire extrait. La plupart des calcaires sont des fragments squelettiques d’organismes marins, surtout des coraux. L’extraction et le traitement se font habituellement sur place. Le calcaire était un matériau de construction populaire au Moyen Âge, mais en raison de sa réactivité aux acides, les bâtiments historiques ont été gravement endommagés par les pluies acides et ont perdu toute faveur dans ce climat où l’eau et l’air acides dominent l’environnement urbain. Le carbonate de calcium pur comme additif alimentaire ou médicinal est fabriqué à partir de marbre, et les cosmétiques contiennent parfois des perles broyées. Le carbonate de calcium dissous se trouve en abondance dans l’eau, ce qui entraîne la dureté de l’eau, le tartre des tuyaux et cause des dommages, en particulier dans les chaudières à eau. Le processus chimique pour adoucir l’eau est à base de sodium ou de phosphates. Cela rend le carbonate de calcium inutilisable pour toute application commerciale, et pire encore, l’utilisation de phosphates rend l’eau impropre à la consommation. Malheureusement, aucun des traitements des eaux usées ne peut éliminer efficacement le carbonate de calcium en tant que sous-produit, de sorte que sa présence coûte plus cher en entretien et réduit la durée de vie des équipements.
Brendon Risby a été fasciné par la technologie des vortex qui a été décrite pour la première fois par Viktor Schauberger il y a environ un siècle. Brendon et son père avaient été les pionniers de nombreuses conceptions et avaient échangé très tôt sur leurs dessins avec Curt Hallberg, qui a développé avec succès des applications à base de vortex pour le conditionnement de l’eau par le biais de la société Watreco AB (voir cas 1). Contrairement à Curt, Brendon a étudié les utilisations possibles du vortex pour séparer les matériaux et l’une de ses premières applications commerciales a été le traitement des déchets organiques. Il a étudié comment broyer, sécher et trier les déchets pour obtenir des produits de grande valeur. Il se concentre sur le traitement local des déchets à l’aide de ce mouvement tourbillonnant qui suit un algorithme mathématique précis. Il a pu rapidement identifier de multiples opportunités d’affaires pour son utilisation novatrice du concept de vortex. Il a ensuite créé une machine qui traite une large gamme de flux, de la tourbe et des boues au séchage du sable et au traitement de l’argile, en passant par des flux de déchets spécifiques comme le recyclage des dalles de moquette usées. Cet appareil à base de vortex a ensuite été baptisé « Vortair Processor ». En 2009, Brendon a créé avec ses partenaires AgroPlas A/S, une société norvégo-britannique qui se concentre sur la transformation des résultats de la recherche en propriété intellectuelle et des modèles d’affaires pour la construction-exploitation. En fait, AgroPlas se consacre à transformer le coût négatif des déchets en produits de valeur durables qui génèrent des revenus.
Le premier flux de trésorerie
L’un des premiers flux de déchets sur lesquels Brendon s’est concentré était les coquilles d’œufs, considérées comme un coût dans les couvoirs et les usines de transformation des aliments. Rien qu’en Europe, on estime que 150 000 tonnes de coquilles d’œufs sont mises en décharge chaque année pour un coût de 50 à 200 euros par tonne selon l’endroit. Plus d’un demi-million de tonnes de coquilles d’œufs sont jetées en Chine. Comme les coquilles d’œufs sont une source bien connue de carbonate de calcium de qualité pharmaceutique, la clé est de séparer les membranes de la coquille. Ce processus à l’origine fastidieux et coûteux est grandement simplifié par la machine Vortair, en transformant ces déchets en une source précieuse de carbonate de calcium renouvelable, sans membrane, sans avoir besoin d’aucune pièce mobile ou main humaine. Une unité Vortair peut traiter 10 000 tonnes de déchets d’œufs à un coût anticipé de 6 euros par tonne, offrant ainsi un revenu qui est un multiple. Le carbonate de calcium de haute qualité traité sans utilisation de produits chimiques et avec un minimum d’énergie offre un revenu potentiel de 1.300 euros par tonne. Cette percée est susceptible d’opérer un changement majeur sur le marché du carbonate de calcium haut de gamme, passant d’un coût de millions de dollars de marbre déchiqueté à des centaines de millions de dollars de revenus potentiels. Le Vortair est la seule technologie connue capable d’un recyclage efficace et rentable des coquilles d’œufs. La conversion d’un déchet en une matière première renouvelable améliorant la compétitivité de l’industrie tout en réduisant les besoins miniers est l’une des priorités de l’économie bleue.
L’opportunité
Alors que cette technologie a été lancée commercialement en 2011, on s’attend à ce que seule la transformation locale des coquilles d’œufs puisse conduire à la création de 30 à 50 nouvelles entreprises, toutes opérant localement un Vortair en relation avec un grand complexe industriel. Le même principe pourrait s’appliquer aux boues de papier qui, en raison de leur teneur en argile, sont mises en décharge en tant que déchets. Le Vortair sépare d’abord l’eau et produit ensuite deux substances séchées, l’une avec des fibres organiques et l’autre avec de l’argile non organique. Les deux se prêtent à la réutilisation commerciale et à la vente. Avec une capacité de traitement des boues résiduaires issues du recyclage du papier de 25 000 tonnes par an, cette innovation permet non seulement de réduire les décharges, mais aussi d’augmenter les revenus potentiels sans avoir besoin de recourir au séchage ou au pressage à un coût énergétique élevé. Les usines européennes de recyclage du papier éliminent environ 20 millions de tonnes de boues de papier par an. Cela implique que cette innovation a le potentiel de conduire à la création de 800 usines de transformation qui pourraient être établies dans la seule Union européenne, réduisant ainsi les décharges et générant des revenus. Entrepreneurs, où êtes-vous ?
Il n’est pas surprenant que le potentiel de réduction des sites d’enfouissement et d’augmentation des recettes ait incité certaines entreprises municipales à prendre les devants et à innover. La première entreprise municipale au monde qui a décidé d’investir dans ces innovations présentées par Brendon et son équipe est la ville de Drammen en Norvège. Depuis 2001, les citoyens ont décidé de récupérer autant de ressources que possible des déchets et ils ont créé Lindum A/S pour réduire l’utilisation des décharges, réduire les émissions de gaz à effet de serre, réduire la consommation de matières premières, réduire la consommation d’énergie et augmenter les revenus pour la ville. L’entreprise a réalisé un bénéfice net d’environ un million d’euros par an. Fort de sa première décennie de succès, Lindum s’associe maintenant à AgroPlas pour démontrer le potentiel de transformer la gestion des déchets en une chaîne d’approvisionnement en matériaux qui rend la communauté plus compétitive, en créant des emplois et en orientant les entreprises vers la durabilité. Qui a dit qu’il n’y a des entrepreneurs que dans le secteur privé ?
