Optimiser la chaîne logistique des matières résiduelles

Nous utilisons 74 % de plus que ce que les écosystèmes de la planète peuvent générer, soit 1,7 fois les ressources produites par la Terre. Et la quantité totale de déchets solides que nous générons ne fait qu’augmenter. De 2012 à 2018, ces déchets ont augmenté de 16 % pour atteindre 35,6 millions de tonnes. En 2018, seulement 28 % de la matière générée était détournée de nos sites d’enfouissement.

Nous nous devons de repenser l’économie et d’optimiser les flux de manière circulaire, c’est-à-dire, entre autres, d’exploiter les matières résiduelles et de les réintégrer dans la chaîne de production.

Toutefois, la gestion des déchets pose de nombreux défis. D’une part les déchets sont constitués d’une multitude de matières qui nécessitent une méthode de conditionnement ou de recyclage différente. D’autre part, la demande est différente pour chacune d’elles. De plus, le coût de la matière vierge est parfois moins élevé que celui de la matière recyclée. Mais pis encore, nous manquons cruellement de données concernant les volumes impliqués.

Chaîne logistique des déchets

La chaîne commence par la collecte sélective, où le contenu de nos bacs bleus est récupéré et apporté aux centres de tri. C’est à ces installations que les différentes matières sont séparées selon leur type comme le plastique, le métal, le verre, le carton… Certaines matières, dont le plastique, doivent subir des tris supplémentaires selon la résine et la couleur, par exemple. À la suite de ces opérations, une partie des déchets est envoyée à des recycleurs/conditionneurs, lesquels traitent certaines matières afin qu’elles puissent retourner dans le système de production. Le reste est dédié à la valorisation énergétique ou se retrouve à l’enfouissement.

Notre recherche se concentre sur l’optimisation de cette chaîne logistique de façon à en minimiser les coûts économiques, sociaux et environnementaux. Pour y arriver, il faut tenir compte des flux de matières, du transport et de l’emplacement des différentes technologies de traitement.

Nous travaillons sur trois axes de recherche principaux :

• Quantification des quantités de déchets à gérer
• Évaluation des nouvelles technologies de l’industrie 4.0
• Optimisation de la chaîne logistique des matières résiduelles

Des quantités de déchet mal connues

Actuellement, les données dont nous disposons sont teintées de beaucoup d’incertitudes du fait qu’aucun organisme n’a une vue sur l’entièreté des données. Ces dernières sont partitionnées entre les divers acteurs du milieu, ce qui rend la prise de décision et l’adoption des meilleures stratégies difficiles.

Un nouveau programme, le Programme de la responsabilité élargie des producteurs (REP), risque de changer la donne d’ici quelques années. Ce programme géré par Éco entreprises Québec responsabilisera chaque producteur sur la gestion des déchets générés par ses produits et permettra de concentrer toutes les données liées aux flux entre les différents acteurs dans les mains d’un unique organisme.

Bien que la mise en place d'une gestion intégrée facilite l'accès aux données et la gestion de la chaîne, l'incertitude concernant les quantités et la qualité des déchets générés demeure problématique. Pour remédier à cette situation, nous élaborons des modèles prédictifs visant à quantifier plus précisément le volume de chaque type de matière à gérer. Ces modèles se basent fortement sur l’intelligence artificielle et tiennent compte de facteurs, tels que la densité de population, la saisonnalité, etc. Une bonne approximation du volume de matières à gérer est essentielle pour ensuite optimiser la chaîne logistique.

L’industrie 4.0 : une mine d’information potentielle

De nouvelles poubelles intelligentes, soit équipées de capteurs de l’Internet des objets, voient le jour et amènent certaines opportunités. Ces poubelles peuvent évaluer le degré de remplissage et le pourcentage de chaque matière présente. Ces informations ouvrent la voie à une meilleure caractérisation de la quantité et du contenu des déchets. De plus, certaines applications comme la collecte sur demande pourraient voir le jour, le camion ne ramassant seulement que les poubelles pleines à 70 % et plus, par exemple.

Des chaînes logistiques optimisées

À partir des quantités générées calculées précédemment, il s’agit ici d’optimiser le transport et de déterminer les meilleurs emplacements possibles pour les centres de tri et les différentes technologies impliquées dans le recyclage des matières. L’objectif est d’augmenter le rendement et l’efficacité tout en minimisant les coûts économiques, environnementaux et sociaux.

Une chaîne logistique plus circulaire

La réintégration des matières résiduelles dans nos chaînes de production est l’une des solutions qui doivent être mises de l’avant pour contrer la crise climatique. Dès la conception d’un produit, on se doit de penser à sa fin de vie utile et ainsi faciliter le recyclage de ses composants.