Pneus : un pollueur plastique auquel on ne pense pas

En 2014, le biologiste John Weinstein et ses étudiants diplômés sont partis à la recherche de microplastiques – les petits morceaux de plastique dégradé que les chercheurs ont découverts sont disséminés dans l’environnement.

L’équipe était basée au Citadel military college à Charleston, Caroline du Sud, où Weinstein est professeur. Travaillant dans une ville côtière, ils s’attendaient à trouver au moins quelques traces de microplastiques, qui sont emportés dans l’océan. Et bien sûr, les échantillons n’arrêtaient pas de réapparaître.

Une grande partie de ce qu’ils ont recueilli provenait de sources prévisibles et identifiables, comme des sacs de plastique en mauvais état. Mais plus de la moitié des pièces étaient noires, tubulaires et microscopiques, sans origine évidente.

Weinstein explique que :

Ils sont allongés, presque comme des cigares. C’était un mystère.

Weinstein et ses élèves ont regardé autour du port de Charleston des objets communs en plastique noir, comme des filets de pêche, pour faire une comparaison. Mais il n’y avait pas d’allumettes. La percée a eu lieu lorsqu’ils ont trouvé des plastiques en forme de cigares très semblables dans un cours d’eau près d’une route principale. Puis ils ont compris à quoi ils avaient affaire : de minuscules morceaux de pneus de voiture.

« C’était une surprise », dit Weinstein. « D’habitude, on ne trouve pas ce qu’on ne cherche pas. »

La découverte n’a peut-être pas été aussi choquante qu’il n’y paraissait au premier abord. Les pneus sont en fait l’un des polluants plastiques les plus répandus sur terre. Une étude réalisée en 2017 par Pieter Jan Kole de l’Open University of The Netherlands, publiée dans l’International Journal of Environmental Research and Public Health, estime que les pneus représentent jusqu’à 10 % des déchets microplastiques dans les océans du monde. Un rapport de 2017 de l’Union internationale pour la conservation de la nature a estimé ce chiffre à 28 %.

« L’usure des pneus est une source furtive de microplastiques dans l’environnement « , ont écrit Kole et ses co-auteurs. « Mais la conscience est faible et il n’y a pas d’alternative aux pneus. »

De quoi sont faits les pneus ?

Pendant des milliers d’années, les roues étaient faites de pierre ou de bois – aucun revêtement n’était nécessaire. Le cuir a finalement été ajouté sur le dessus pour adoucir le roulement, suivi plus tard par des itérations en caoutchouc solide. Les voitures ont été inventées à la fin des années 1800, et les pneus pneumatiques ou pneumatiques ont suivi peu de temps après.

À l’époque, le caoutchouc des pneus provenait principalement des hévéas – dont la culture a contribué à la déforestation massive dans le monde entier. Mais à l’aube du XXe siècle, alors que les voitures devenaient de moins en moins chères et de plus en plus courantes, le monde avait besoin de plus de caoutchouc qu’il n’en existait facilement. En 1909, le chimiste allemand Fritz Hofmann, travaillant pour l’entreprise chimique allemande Bayer, inventa le premier caoutchouc synthétique commercial. En moins d’un an, le matériau était dans les pneus de voiture. En 1931, l’entreprise chimique américaine DuPont avait industrialisé la fabrication du caoutchouc synthétique.

Aujourd’hui, les pneus sont composés d’environ 19 % de caoutchouc naturel et 24 % de caoutchouc synthétique, qui est un polymère plastique. Le reste est composé de métal et d’autres composés. La production de pneus a encore des impacts environnementaux monumentaux, allant de la poursuite de la déforestation aux combustibles fossiles nuisibles au climat utilisés pour fabriquer des caoutchoucs synthétiques, en passant par le processus d’assemblage. Les pneus de voiture modernes ont besoin d’environ 7 gallons d’huile pour fabriquer un pneu de voiture, alors que les pneus de camion en prennent 22 gallons.

Au fur et à mesure que les pneus parcourent les kilomètres, ils s’abradent et jettent de petits morceaux de plastique synthétique – essentiellement du plastique – qui sont ensuite emportés par les eaux des routes et des cours d’eau, pour finalement se retrouver dans les océans.

Mais ce qui devient également de plus en plus clair, c’est qu’à mesure que le caoutchouc s’use, les pneus rejettent de minuscules polymères plastiques qui finissent souvent par devenir polluants dans les océans et les cours d’eau.

« Les pneus « , explique Joao Sousa, qui étudie les plastiques marins à l’Union internationale pour la conservation de la nature,  » se classent très haut en termes de contribution  » au problème des microplastiques.

Les fabricants de pneus Goodyear, Michelin et Bridgestone ont tous fait référence à The Tire Industry Project, un groupe de recherche soutenu par l’industrie qui compte 11 grands fabricants de pneus parmi ses membres.

« Il n’existe pas de définition mondialement acceptée des microplastiques « , écrit Gavin Whitmore, représentant du Tire Industry Project dans un courriel. Leurs études, ajoute-t-il,  » ont montré qu’il est peu probable que les pneus et les particules d’usure des routes aient un impact négatif sur la santé humaine et l’environnement « .

Comment les pneus se décomposent-ils ?

La sculpture des pneus aide à déterminer l’adhérence d’un véhicule sur la route, ainsi que la tenue de route, les manœuvres et les freins. Mais une meilleure adhérence peut aussi signifier plus de friction. Et pendant que nous conduisons, l’abrasion fait éclater des morceaux de nos pneus.

Un rapport publié en 2013 par Tire Steward Manitoba, au Canada, a révélé que les pneus de camionnettes à passagers avaient perdu près de 2,5 livres de caoutchouc pendant leur durée de vie utile (moyenne de 6,33 ans). L’étude Kohl a révélé que ce sont les Américains qui produisent le plus d’usure de pneus par habitant et estime que, dans l’ensemble, les pneus aux États-Unis produisent à eux seuls environ 1,8 million de tonnes de microplastiques chaque année.

Selon M. Sousa, la quantité exacte de ces déchets qui aboutissent dans les cours d’eau dépend de nombreux facteurs, allant de l’emplacement de la route aux conditions météorologiques ; la pluie, par exemple, peut entraîner l’écoulement de plus de particules dans l’environnement. La recherche sur le sujet est relativement nouvelle, note-t-il, de sorte que les estimations s’amélioreront à mesure que le travail se poursuivra. Mais avec des millions de véhicules qui circulent dans les rues tous les jours, dit-il, « vous commencez à avoir une sombre idée de la quantité de pneus (particules) libérés ».

Une fois que les particules de pneu ont atteint les rivières ou les océans, elles peuvent avoir des effets notables sur la vie marine. John Weinstein, à la Citadelle, a exposé des crevettes à des particules de pneu dans des laboratoires et a découvert que les animaux mangeaient les particules, qui se sont également coincées dans leurs branchies. Une fois ingérées, les particules se sont accumulées dans les intestins des crevettes.

« Il ne meurt pas immédiatement », dit-il. « Il y a ces effets chroniques à long terme qui n’ont pas vraiment été étudiés. »

La trajectoire des pneus usagés est, à bien des égards, positive. Par exemple, le recyclage des retailles de pneus en produits tels que les terrains de jeux, les terrains de sport et les matériaux de construction a considérablement augmenté au fil des ans. La U.S. Tire Manufacturers Association (USTMA) indique que la réutilisation des pneus est passée de 11 % en 1990 à 81 % en 2017.

Mais ce chiffre est assorti d’une mise en garde importante : il inclut ce qu’on appelle les « carburants dérivés des pneus » (TDF) – la combustion des pneus pour l’énergie.

Selon Reto Gieré, spécialiste de l’environnement à l’Université de Pennsylvanie, si les pneus sont brûlés dans des installations spécialement conçues pour cette tâche, cela peut être fait de façon assez propre et constitue une façon décente de récupérer l’énergie. Mais les pneus, dit-il, contiennent aussi des niveaux élevés de polluants potentiels tels que le zinc et le chlore, donc s’ils sont brûlés dans des installations à combustible mixte ou sans mesures de protection adéquates,  » nous avons un gros gâchis « , dit-il.

Les pneus qui ne sont pas recyclés ou brûlés finissent la plupart du temps dans des sites d’enfouissement, soit environ 16 p. 100, selon un rapport de 2018 de l’USTMA. La quantité de pneus jetés dans les sites d’enfouissement par année a presque doublé entre 2013 et 2017. John Sheerin, de l’USTMA, a déclaré au magazine Recycling Today que, la demande de carburants dérivés des pneus étant en baisse, encore plus de pneus pourraient commencer à se diriger vers les décharges.

L’histoire du plastique et des pneus

En 1839, Charles Goodyear met au point le procédé qui rend le caoutchouc naturel plus souple et plus durable. La vulcanisation, comme on l’appelait, a ouvert la porte à de nouvelles applications pour le caoutchouc. En 1888, John Dunlop invente les pneus gonflés à l’air pour les bicyclettes, et en 1911, Philip Strauss invente le premier pneu de voiture à succès.

Les pneus modernes sont faits de caoutchouc synthétique, de fil métallique, de tissu à base de plastique et d’autres matériaux.

Entre 1990 et 2017, il y a eu une réduction spectaculaire du nombre de pneus en stock en raison de la croissance du marché des pneus usagés.

Les pneus usagés peuvent être utilisés pour produire du carburant et comme matériau de construction pour les routes et d’autres applications.

Jusqu’à 28 % des microplastiques présents dans l’océan proviennent des pneus qui perdent du caoutchouc synthétique lorsqu’ils s’usent.

Le pneu n’a pas fait l’objet d’une refonte majeure depuis des décennies, mais il a récemment fait l’objet d’une plus grande poussée pour développer des options plus durables. En 2017, par exemple, des chercheurs dirigés par l’Université du Minnesota ont trouvé un moyen de produire de l’isoprène, un ingrédient clé du caoutchouc synthétique, à partir de sources naturelles comme l’herbe, les arbres et le maïs au lieu de combustibles fossiles. L’an dernier, Goodyear a dévoilé un concept de pneu fait de caoutchouc recyclé avec de la mousse au centre, qui est conçu pour absorber le dioxyde de carbone pendant son déplacement.

Néanmoins, des morceaux de ces nouveaux pneus pourraient également se retrouver dans l’environnement. Selon l’étude Kole, la réduction de l’usure des pneus se ferait probablement au détriment d’autres mesures de rendement, comme la résistance au roulement, un compromis qui pourrait être difficile à accepter pour les fabricants.

« Je ne suis au courant d’aucune nouvelle technologie pour lutter contre l’usure des pneus ou des routes « , dit M. Weinstein.

Mais il voit d’autres moyens, moins directs, de combattre le problème. Les surfaces routières, suggère-t-il, pourraient être rendues moins abrasives ou plus poreuses pour réduire ou aider à recueillir les particules d’usure des pneus. Il croit également qu’il y a place à une meilleure technologie pour capter le ruissellement des particules de pneus provenant des routes. C’est une route qu’il explore actuellement avec une ville près de Charleston.

Dans l’ensemble, cependant, ce qu’il considère comme le plus urgent, c’est de poursuivre la recherche et d’accroître la sensibilisation scientifique et publique.

« Il faut faire plus d’études, dit-il. « Je ne sais pas si c’est sur le radar de beaucoup de gens en ce moment. »