03/11/2025
Projet RegeNexus : une collaboration scientifique pour un réseau de recyclage plus connecté, durable et souverain
La collecte et la valorisation des déchets est l’un des enjeux majeurs de l’économie circulaire. Il mobilise d’importants moyens humains, techniques et financiers. Le domaine de la gestion des déchets est en pleine transformation, alimentée par des avancées technologiques et l’intégration du numérique. La digitalisation de ces services constitue une opportunité d’améliorer les pratiques existantes en structurant la mise en relation opérationnelle entre les différents acteurs de la filière. Les technologies numériques, telles la robotique, l’intelligence artificielle, l’automatique jouent un rôle central dans cette évolution. Elles permettent d’optimiser la collecte, le traitement, le contrôle et la valorisation des déchets, tout en automatisant les processus de traitement.
C’est dans ce contexte qu’intervient le projet de recherche RegeNexus financé par le PEPR Recyclage, Recyclabilité & Ré-Utilisation des Matières. Porté par Pascale Marangé, enseignante-chercheuse au CRAN, il a pour objectif de concevoir un écosystème numérique agile et interconnecté au service de la durabilité, de la soutenabilité et de l’efficacité des filières de recyclage. Ce projet fait partie de l’axe transversal Programme de Recherche sur l’Apport du Numérique - PRAN - dont Pascale Marangé, est la coordinatrice scientifique depuis juin 2025.
A la croisée des sciences entre ingénierie système, numérique et industrie, le projet RegeNexus propose d’architecturer et de spécifier un référentiel méthodologique robuste pour un recyclage plus connecté, plus résilient et réellement soutenable. Il s’appuie sur le concept des systèmes de systèmes, en structurant les chaînes de valeur comme des réseaux multi-acteurs capables de coopérer malgré des objectifs, des contraintes et des temporalités différents. L’un des défis majeurs réside dans la prise de décision à plusieurs échelles : au niveau nano, pour caractériser la matière et orienter son tri et son traitement ; au niveau micro, pour guider les choix technico- économiques des entreprises ; et au niveau macro, pour piloter la chaîne de valeur globale dans une logique de planification stratégique et de coordination entre acteurs.
Le projet RegeNexus fait appel à des solutions numériques avancées, notamment les jumeaux numériques, la modélisation multi-agents, l’intelligence artificielle et l’Internet des objets, afin d’améliorer la traçabilité des flux, la prédiction de comportements et la reconfiguration dynamique des chaînes de valeur. Ces décisions doivent être prises sur la base de données hétérogènes, incomplètes, incertaines, provenant de capteurs, d’observations terrain, d’expertise métier ou de projections. La prise en compte de ces différents facteurs suppose de développer des outils d’aide à la décision multi-échelles et multicritères, capables de combiner des indicateurs qualitatifs et quantitatifs, en tenant compte de la temporalité différée de certains impacts (par exemple, l’évaluation des bénéfices environnementaux par rapport à des bénéfices économiques immédiat). Des problématiques spécifiques comme la reconnaissance automatisée des matériaux complexes via l’imagerie hyper-spectrale et l’IA, ou encore la modélisation territoriale des flux de déchets et des interactions entre acteurs publics et privés sont étudiées.
Il est prévu de valider les contributions proposées sur plusieurs cas d’application concrets, notamment dans les domaines des plastiques, des textiles, des batteries.
Le projet repose sur un consortium national de 14 laboratoires (DISP (INSA Lyon), Gipsa-lab et G-SCOP (Grenoble INP – UGA, CNRS), IMS (Université de Bordeaux), LAMIH (Université Polytechnique Hauts-de-France), Institut Français de la mode, LEM (IÉSEG School of Management), LISPEN (ENSAM), CGI (Mines Albi-Carmaux), IFPEN (EPIC), et GEMTEX (ENSAIT – Génie et Matériaux Textiles), dont trois de l’Université de Lorraine : CRAN avec Chiara Franciosi, Éric Levrat et Pascale Marangé, BETA avec Sébastien Liarté, et GeoRessources avec Alexandre Chagnes. D’une durée de 3 ans et demi, RegeNexus bénéficie d’un financement global de 2,11 M d'euros, dont 505?488 € pour l’Université de Lorraine. Ce budget permettra notamment le recrutement de 7 doctorants, 5 post-doctorants, un ingénieur de recherche et un ingénieur d’étude, répartis entre les différents partenaires du projet. Son lancement aura lieu en janvier 2026 à Nancy et réunira son consortium pluridisciplinaire.