Les boîtes métalliques alimentaires sont omniprésentes dans nos cuisines et reflètent nos modes de consommation. Cet article se penche sur leur composition, leur processus de recyclage et leur impact environnemental.
Composition des Boîtes Métalliques
Une conserve est soit en acier (fer blanc) soit en aluminium. La boîte de conserve est soit en acier (boîtes rondes pour nos gammes Thon et Rillettes, par exemple) ou en aluminium (boites rectangulaires pour les sardines, maquereaux etc.), des matériaux recyclables à l’infini.
Le Fer-Blanc
Le fer-blanc est un produit en acier recouvert d’une couche d’étain. Il est obtenu par voie électrolytique et est utilisé comme emballage. Le fer-blanc est un produit en acier doux ou extra doux laminé (la teneur en carbone est inférieure à 0,08 %) recouvert d’une couche d’étain.
Le fer-blanc, obtenu par voie électrolytique, est constitué de plusieurs couches. À l’extérieur des boîtes en fer-blanc, l’étain joue seulement un rôle de barrière physique à la corrosion de l’acier. La présence de rayures traversant la couche d’étain entraînera la formation de rouille en présence de l’air atmosphérique, en accord avec les potentiels standards des couples Sn2+/Sn (-0,14 V) et Fe2+/Fe (-0,44 V).
À l’intérieur de la boîte, milieu hermétiquement clos, en l’absence de dioxygène, en présence d’aliments et d’une solution riche en complexants de l’étain, le comportement électrochimique de la pile étain-fer est modifié et à l’inverse de ce que prévoient les valeurs des potentiels standards des couples redox, l’étain se comporte, en général, comme une anode sacrificielle assurant une protection cathodique du fer. Même en présence de rayures de l’étain, le fer est protégé de l’oxydation et c’est l’étain qui s’oxyde.
De plus, la protection intérieure des boîtes de conserve est renforcée par la présence d’un vernis, le plus courant étant époxyphénolique avec une épaisseur de 5 μm. La blancheur des vernis est obtenue par ajout de dioxyde de titane ou d’alumine. Cette protection intérieure n’est pas systématique.
Différents Types de Fer-Blanc
Ils sont fonction des taux d’étamage qui sont identiques ou différents sur les deux faces. Actuellement, des feuilles d’acier de 0,09 mm commencent à être utilisées, ainsi que des quantités déposées d’étain réduites à 0,5 g/m2. Certaines lignes électrolytiques peuvent permettre de fabriquer du fer blanc ou du fer chromé.
Fer chromé (ECCS : Electrolytic Chromium/oxide Coated Steel ou TFS : Tin Free Steel): L’acier de base est le même, mais au lieu d’être revêtu d’étain, il est recouvert de chrome (épaisseur : 10 nm, 60 mg/m2), d’oxyde de chrome (épaisseur : 5 nm, 15 mg/m2) et d’huile (3-6 mg/m2).
Processus de Fabrication
La coulée continue de l’acier fournit des brames qui sont laminées à chaud jusqu’à atteindre une épaisseur de l’ordre de 2 mm. La couche d’oxyde est enlevée par décapage à l’acide chlorhydrique (l’attaque dure 30 s). Après lavage et séchage, la bande d’acier est laminée à froid, en passant entre plusieurs jeux de cylindres (cages), jusqu’à 0,20 mm, par exemple. La vitesse de défilement de la bande peut atteindre 110 km/h.
Après dégraissage, le métal qui est fortement écroui par le laminage, est recuit à 630°C en étant protégé de l’oxydation par du diazote ou du dihydrogène. La durée du recuit dépend du procédé utilisé (3 minutes en recuit continu, 72 heures pour la filière recuit base). Un léger laminage à froid (skin-pass) permet un écrouissage de surface améliorant les qualités mécaniques. Lorsque la réduction d’épaisseur est poussée jusqu’à 30 %, ce dernier laminage permet d’obtenir des bandes d’épaisseur de 0,10 mm. L’acier ainsi obtenu est alors appelé « double réduction ».
Avant étamage, la surface de la bande subit un dégraissage puis un décapage à l’acide sulfurique. La bande à étamer sert de cathode, l’anode est constituée par des barres de 47 kg d’étain pur, qui alimentent en ions Sn2+ l’électrolyte. L’électrolyte est composé d’acide 4-hydroxybenzènesulfonique (HO-C6H4-SO3H) et de divers produits d’addition.
Après rinçage, le fer-blanc subit une refusion vers 300°C où il prend un aspect brillant et au cours de laquelle, se forme l’alliage FeSn2 à l’interface Fe-Sn, par diffusion de Sn dans l’acier. Le chauffage est effectué par conduction (effet Joule) ou par induction.
Afin d’éviter l’oxydation de l’étain, une passivation chimique est réalisée dans une solution de dichromate de sodium (20-30 g/L à 50°C) qui donne un dépôt d’oxyde de chrome de 0,10 μg/cm2 qui permet une bonne adhérence des vernis mais ne protège pas de la sulfuration. Le dichromate de sodium (Na2Cr2O7) présente l’inconvénient de renfermer du chrome sous forme de chrome VI, cancérigène.
Afin d’éviter son utilisation, une alternative (Chrome Free Passivation Alternative - CFPA), est en cours de préparation. Chaque producteur européen a converti une ligne de production et l’ensemble des lignes devrait être converti avant 2023. Une couche d’huile, monomoléculaire, en général de dioctylsébaçate (DOS), permet de réduire les dommages créés par abrasion.
Le vernis est, en général, appliqué après l’impression des motifs et avant la fabrication des boîtes. Dans le cas de l’acier destiné à la fabrication des boîtes-boisson, l’étain ne subit pas, en général, de refusion.
A l’usine ArcelorMittal de Florange une ligne de vernissage en bande (VEB) permet de cuire à 300-400°C, par induction, en 2 secondes, le vernis de la bande qui défile à une vitesse de 250 m/min.
Recyclage des Boîtes Métalliques
Les aciers pour emballages (contenant 99,7 % de fer) sont ferromagnétiques et donc très facilement récupérés par triage magnétique des ordures ménagères.
Dans l’Union européenne plus la Norvège et la Suisse, en 2019, le taux de recyclage est de 84 %, avec plus de 2,7 millions de t d’aciers pour emballage recyclées. Il est de 98,9 % pour la Belgique, 95,6 % pour les Pays Bas, 92,4 % pour l’Allemagne, 90,6 % pour la France.
En 2015, il est de 71 % pour les États-Unis et en 2018, de 92,0 % pour le Japon. En France, en 2012, le recyclage d’acier provenant d’emballages a été de 407 035 t d’aciers pour emballages, en 2017. Monde : 16 millions de t.
ArcelorMittal, avec, en 2020, 15 unités de production de fer blanc et 2 de fer chromé possède une capacité mondiale de production de 3,1 millions de t/an de fer blanc et 400 000 t/an de fer chromé et a produit, en 2020, 1,7 million de t. En Europe, le groupe possède 5 sites de production avec une capacité de 2,0 millions de t/an, en Espagne à Avilès avec 2 lignes de production de fer blanc de 400 000 t/an et à Etxebarri, 350 000 t/an, en France, à Basse Indre (44), 410 000 t/an et Florange (57), 450 000 t/an, en Belgique, à Liège.
Le métal, utilisé pour fabriquer des boîtes de conserve, est un matériel permanent, recyclable à 100% et à l’infini. La question du recyclage des déchets ménagers est devenue, dans les années 90, un enjeu majeur des politiques publiques, tant en France qu’à l’échelle européenne.
En 1992, un décret français a notamment obligé les entreprises responsables de la mise sur le marché d’emballages à pourvoir à leur valorisation. Cela a entraîné la naissance d’Eco-Emballages, entreprise privée agréée par l’Etat, dont la mission consiste à organiser le dispositif national du tri et du recyclage des emballages ménagers. Les sociétés contribuant financièrement au programme Eco-Emballages sont reconnaissables grâce au Point vert figurant sur leurs produits.
L’Union européenne a pour sa part donné une impulsion notable en faveur de ce recyclage, notamment par l’intermédiaire d’une directive (2008/98/CE) qui a défini en 2008 un nouveau cadre de gestion des déchets dans l’Union. Plus récemment, en décembre 2015, un paquet « économie circulaire » a été adopté par la Commission européenne. Il fixe notamment des objectifs communs au sein de l’Union : le recyclage de 65 % des déchets municipaux d’ici 2030 et le recyclage de 75 % des déchets d’emballages, là aussi à l’horizon 2030.
Dans cette filière du recyclage, le métal fait figure de bon élève. Tout d’abord parce que c’est un produit recyclable à 100 % et ce à l’infini. Contrairement à d’autres matériaux (papier, plastique…) qui peuvent se dénaturer, l’acier comme l’aluminium qui constituent les boîtes de conserve, gardent leurs propriétés, leurs performances techniques.
Autre atout : le tri des emballages métalliques est automatique. Ils ont pour eux d’être, la plupart du temps, monomatériaux, et d’être récupérés aisément sur les tapis de tri. L’acier est attiré par de puissants électro-aimants. L’aluminium est, pour sa part, évacué de ces tapis par un champ magnétique à haute fréquence (grâce à une machine à courant de Foucault).
Avantages du Recyclage
Le recyclage des emballages métalliques a une première positive conséquence évidente pour l’environnement : il permet de limiter la consommation de ressources naturelles (minerai de fer pour l’acier, bauxite pour l’aluminium). On estime à deux tonnes la quantité de matière première non renouvelable ainsi préservée lors du recyclage d’une tonne d’acier ou d’aluminium.
Mais une autre voie donne également la possibilité de réduire la consommation de ressources naturelles : celle de la recherche sur la confection des emballages eux-mêmes. Les travaux menés par les industriels améliorent années après années les caractéristiques techniques et les performances de la converse. Les scientifiques ont œuvré à l’allégement de la boîte, afin de réduire son volume et, par conséquent, de limiter la consommation de matières premières.
Et les résultats sont là : en dix ans, le poids moyen d’une boîte 4/4 de conserve (contenance de 850 ml, soit une portion pour 4 personnes) a perdu près de 12 grammes, soit une baisse de 14 % de son poids moyen, une réduction qui a permis d’économiser 23.000 tonnes d’acier chaque année.
En parallèle de la réduction des volumes de matières premières extraites du sous-sol, la consommation d’énergie et la pollution ont, elles aussi, diminué. Le recyclage d’une tonne d’acier permet ainsi de réduire de 75 % les émissions de CO2 par rapport à la production d’acier à partir de minerai de fer.
Dans cette même recherche d’une moindre consommation d’énergie, la filière de la conserve alimentaire dispose d’un autre atout de poids : celui de privilégier une grande proximité entre les lieux de production et les lieux de mise en boîte. Ainsi, les conserveries se sont installées au plus près des champs de légumes, des vergers ou des zones de pêche, afin de limiter au maximum le temps entre la cueillette ou la pêche et celui de l’appertisation (4 heures en moyenne pour les légumes !).
Enfin, on le sait, l’appertisation permet aux aliments d’être conservés à température ambiante. Qu’il s’agisse du transport des boîtes vers les lieux de vente, du stockage sur ces mêmes lieux de vente ou au domicile des consommateurs, nul besoin de respecter une chaîne du froid !
L’usage d’une boîte de conserve permet enfin de limiter efficacement le gaspillage alimentaire. Cela en premier lieu du fait de sa très longue durée de conservation.
Les produits, dont la fraîcheur est préservée, disposent d’une DDM (Date de Durabilité Minimale, ex-DLUO : Date limite d’utilisation optimale) longue, allant de 2 à 5 ans. De quoi éviter que les aliments ne s’abîment et deviennent impropres à la consommation. Autre atout de la boîte dans la chasse au « gaspi’ » : les industriels ont développé différents formats de conserve, individuels comme familiaux. Des conserves de grande contenance ont par ailleurs été développés pour permettre à la restauration et à l’industrie alimentaire de satisfaire au mieux leurs besoins.
Boîte en Aluminium Alimentaire
L'utilisation de boîtes en aluminium pour le conditionnement des aliments s'avère très répandue dans l'industrie agroalimentaire. Ces contenants sont reconnus pour leurs qualités de longue conservation dans des conditions optimales et ce n'est pas tout ! En effet, ce type d'emballage présente également des avantages considérables sur le plan nutritionnel, écologique et financier. La boite aluminium alimentaire est un excellent moyen d'emballer et de conserver vos produits alimentaires. En effet, l'aluminium possède une excellente résistance à la corrosion et à la chaleur et offre une protection optimale contre les bactéries externes, mais ce ne sont pas là ses seules qualités. Enfin, elle offre un bon rapport qualité/prix, car elle peut être achetée à prix défiant toute concurrence sur certains sites. Le papier aluminium est composé d’aluminium pur à 99.5 %. Sa composition fait de lui un emballage très résistant à la chaleur et à la perforation, ce qui en fait un excellent produit pour la restauration à emporter. Les études sanitaires menées sur l'aluminium alimentaire ont mis en évidence que ce matériau reste sans danger pour la santé humaine. En effet, les tests réalisés n'ont révélé de lien entre un risque éventuel et l’utilisation des boîtes en aluminium dans le cadre de la restauration commerciale et à emporter.
Réglementations Concernant les Barquettes en Aluminium
Outre la sécurité alimentaire, les barquettes en aluminium sont également soumises à des réglementations environnementales visant à réduire leur impact écologique. L’aluminium est un matériau recyclable, ce qui permet de limiter son empreinte environnementale lorsqu’il est correctement recyclé. Cependant, la gestion des déchets d’emballage reste un enjeu important, et des mesures ont été prises pour encourager les pratiques plus écologiques dans la production et l’utilisation des barquettes en aluminium.
Recyclabilité et Gestion des Déchets
Les barquettes en aluminium doivent être conçues pour être facilement recyclables. En Europe, la Directive 94/62/CE sur les emballages et les déchets d’emballages encourage les fabricants à concevoir des produits qui minimisent la production de déchets et favorisent leur recyclage. L’objectif est de réduire la quantité de déchets envoyés en décharge et d’encourager une économie circulaire où les matériaux sont récupérés et réutilisés dans de nouveaux produits.
Les entreprises qui utilisent des barquettes en aluminium doivent mettre en place des programmes de gestion des déchets, y compris le recyclage des barquettes après leur utilisation. En prenant soin de séparer et de recycler les barquettes en aluminium, les entreprises peuvent contribuer à la réduction de l’impact environnemental de leurs produits. Par ailleurs, certaines entreprises ont également commencé à utiliser des matériaux recyclés dans la fabrication de nouvelles barquettes, ce qui permet de réduire la consommation de ressources naturelles et l’empreinte carbone.
Matériaux Recyclés et Réduction de l’Empreinte Carbone
L’utilisation de matériaux recyclés dans la fabrication de barquettes en aluminium est encouragée par plusieurs réglementations environnementales. En recourant à de l’aluminium recyclé, les entreprises peuvent réduire considérablement l’énergie nécessaire à la production de nouvelles barquettes en aluminium. Le recyclage de l’aluminium économise jusqu’à 95 % de l’énergie nécessaire à la production de métal primaire, ce qui constitue un avantage majeur pour l’environnement. En outre, le recours à des matériaux recyclés permet de limiter la demande en matières premières, réduisant ainsi l’exploitation des ressources naturelles.
Tableau Récapitulatif des Taux de Recyclage en Europe (2019)
| Pays | Taux de Recyclage des Aciers pour Emballage (%) |
|---|---|
| Belgique | 98,9 |
| Pays-Bas | 95,6 |
| Allemagne | 92,4 |
| France | 90,6 |
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