La question du Chlore dans le secteur papetier: les pâtes ECF et TCF

Cette section vise à faire le point sur l’utilisation du chlore (Chlore gazeux et bioxyde de chlore) comme agent de blanchiment pour la production de pâte chimique. Les autres agents de blanchiment utilisés pour la pâte chimique (ozone, oxygène, peroxyde d’hydrogène, soude, sulfate de magnésium…) et pour la pâte mécanique (l’eau oxygénée ou de l’hydrosulfite de sodium) posent quant à eux peu de problèmes pour l’environnement.

Jusqu’il y a 10 ou 15 ans, l’utilisation du chlore gazeux (Cl2) intervenait encore au stade du blanchiment de la pâte chimique et suscitait de nombreuses discussions en ce qui concerne son impact sur l’environnement. Les produits chlorés réagissent en effet avec la matière organique présente dans le bois pour générer des organochlorés ou “AOX”. Ce groupe de substances rassemble en fait de nombreuses molécules chimiques dont la grande majorité ne présente aucune toxicité. Une faible proportion des AOX est cependant potentiellement toxique ; c’est le cas des fameuses dioxines. Depuis de nombreuses années, le blanchiment au chlore gazeux a été abandonné en Belgique et en Europe. Avec cet abandon du chlore gazeux, l’essentiel de la problématique du chlore dans l’industrie papetière, même s’il reste, à tort, un préjugé tenace, peut être considéré comme un problème du passé. Il ne constitue en tout cas plus une priorité environnementale majeure pour le secteur.

Le blanchiment au bioxyde de chlore: les pâtes ECF
Au cours des dernières années, le bioxyde de chlore a largement remplacé le chlore gazeux lors du blanchiment; cette substitution nécessite cependant le recours à d’autres oxydants tels que l’oxygène ou l’eau oxygénée. Les pâtes produites à partir de bioxyde de chlore sont appelées pâtes E.C.F. (Elemental Chlorine Free). La pâte chimique produite en Belgique appartient à cette catégorie.
Sur le plan environnemental, cette modification du procédé de blanchiment a permis de réduire significativement les rejets en organo-chlorés (AOX). Les rejets d’AOX sont ainsi aujourd’hui en Belgique nettement inférieurs au seuil associé à l’utilisation des meilleures technologies disponibles, soit 0.25kg d’AOX / Tonne de pâte. Ce nouveau procédé constitue un progrès majeur sur le plan environnemental.
Ce type de blanchiment au bioxyde de chlore possède cependant le désavantage de produire, au terme du processus, des chlorates (sels de chlore), molécules potentiellement toxiques mais facilement décomposables; au niveau des effluents, les chlorates sont généralement réduits en chlorures par un simple traitement supplémentaire. Si tout n’est donc pas parfait, l’industrie continue à améliorer ce procédé notamment au travers d’une substitution partielle du bioxyde de chlore par de l’ozone, comme c’est le cas pour la production de pâte chimique en Belgique.

Le blanchiment sans éléments chlorés: les pâtes TCF
Il est aujourd’hui possible de blanchir les pâtes sans utiliser de produits à base de chlore; les pâtes ainsi produites sont appelées pâtes T.C.F. (Totally Chlorine Free).
Ces techniques alternatives utilisent de l’ozone, de l’oxygène, du peroxyde d’hydrogène ou même parfois des enzymes pour blanchir la pâte.
On pourrait penser a priori que l’élimination de toute substance chlorée au niveau du blanchiment rend ces nouvelles techniques plus respectueuses de l’environnement. Il est évident que le niveau des rejets organo-chlorés tend vers zéro, sans toutefois être nul: le chlore, élément naturel, est en effet présent dans le bois à doses infimes de même que dans l’eau utilisée. L’option “AOX ZERO” est donc un leurre. Autre avantage potentiel attendu de ces nouvelles méthodes de blanchiment, elles facilitent la fermeture du circuit d’eau interne, ce qui réduit la consommation totale en eau. Le développement du procédé TCF n’a cependant pas répondu à toutes les attentes sur ce point. Par ailleurs, l’emploi d’ozone ou de peroxyde requiert l’utilisation d’agents de chélation qui possèdent d’autres inconvénients pour l’environnement (non-biodégradabilité). Enfin, il est également apparu que le procédé TCF ne peut fournir les mêmes niveaux de blancheur et de résistance que ceux atteints par les pâtes ECF. Ces limites du procédé TCF expliquent sans doute en grande partie la faible part stagnante des pâtes TCF sur le marché. Cette part a reculé à 4% du marché contre 75% pour les pâtes ECF.

On le voit, chacune des techniques de blanchiment a ses limites sur le plan environnemental. C’est ainsi que le document de référence européen des meilleures technologies pour le secteur papetier (BREF) établit que les deux procédés de blanchiment ECF et TCF sont équivalents quant à leur impact toxicologique. On notera par ailleurs que les procédés ECF et TCF sont par ailleurs accepté par l’Ecolabel européen.