Au cours des dernières décennies, la composition morphologique des déchets a connu des évolutions très importantes. Là où les déchets alimentaires, les textiles, le papier et le bois représentaient autrefois jusqu'à 70 % du gisement, contre 30 % seulement pour les polymères, la situation s'est aujourd'hui totalement inversée : les polymères atteignent désormais jusqu'à 70 %. Leur décomposition naturelle demande des dizaines, voire des centaines d'années. Les experts prévoient que d'ici à 2030 quelque 90 % des déchets seront constitués de polymères, de plastiques, d'emballages multicouches de type Tetra Pak ou encore de garnitures intérieures d'automobiles et d'aéronefs, pour ne citer qu'eux. L'incinération de ces matériaux, à l'inverse, ne fera qu'aggraver les effets négatifs et toxiques sur l'environnement. L'écrasante majorité des technologies employées pour l'élimination des déchets ne satisfont déjà plus aux exigences réglementaires du point de vue de la sécurité écologique. La consommation de produits et de matières premières de toute nature progresse partout dans le monde, la dynamique de croissance des déchets s'accélère et les technologies d'élimination efficaces et modernes sont d'une insuffisance critique.
Les principaux modes d'élimination des déchets sont aujourd'hui l'incinération en usine d'incinération. Le procédé est conduit en hauts fourneaux et en fours de cimenterie, ou encore par tri suivi de l'enfouissement des résidus en décharge. L'incinération de 1 tonne de déchets donne naissance à 3 500 m³ de fumées chargées de suies et d'un certain nombre de substances hautement toxiques : furanes, dioxines, naphtalène ou composés azotés, pour ne citer qu'eux. Il faut alors recourir à des technologies d'épuration coûteuses, dont le rendement est, par construction, de 60 à 65 %, d'où une pollution notable de l'environnement et des conséquences manifestes pour la santé humaine. L'explosion du nombre de cancers coïncide chronologiquement avec l'apparition des technologies d'incinération comme mode industriel d'élimination des déchets, au début des années 1970. Du point de vue des possibilités d'application industrielle comme des paramètres environnementaux, la méthode d'élimination des déchets la plus efficace à ce stade est la technologie de gazéification par plasma d'arc électrique.
La gazéification s'opère par mise en œuvre d'un plasma d'air obtenu au moyen d'une décharge haute tension entre électrodes, la matière résiduelle se décomposant en ses composants élémentaires sous l'effet des hautes températures. Le procédé de gazéification des déchets est conduit avec production de gaz de synthèse, principal produit du recyclage. Les inconvénients majeurs de la méthode tiennent au prix élevé des électrodes et à leur courte durée de vie – jusqu'à 400 heures en moyenne. La pyrolyse à basse température est par ailleurs largement employée pour l'élimination des déchets, méthode qui se caractérise par de faibles coûts d'exploitation et de bonnes performances environnementales.
Son principal inconvénient tient à ce que les produits de recyclage obtenus – huile de pyrolyse et carbone de pyrolyse – ne sont pas des produits finis et exigent un traitement complémentaire avant toute valorisation commerciale. La voie d'élimination des déchets la plus prometteuse à court terme consistera à réunir plusieurs méthodes dans un cycle technologique unique : tri + pyrolyse + gazéification par plasma. Le tri consiste à extraire des déchets les matières recyclables. La pyrolyse permet de produire à faible coût, à partir des déchets, des matières carbonées solides et liquides. La gazéification par plasma convertit en gaz de synthèse l'ensemble des résidus et des produits intermédiaires du traitement des déchets.