Des déchets agricoles contribuent à la transition vers une nouvelle économie zéro déchet
L’avènement d’une société zéro déchet implique de mettre davantage l’accent sur la prévention des déchets. Pour ce faire, il convient de repenser le cycle de vie des ressources afin d’encourager une production, une consommation, une réutilisation et une valorisation responsables des produits et des emballages. L’objectif consiste à faire en sorte qu’aucun déchet ne soit mis en décharge, incinéré ou rejeté dans l’océan ou dans l’atmosphère. Le projet NoAW, financé par l’UE, a relevé ce défi en élaborant des solutions innovantes destinées à convertir des sous-produits agricoles tels que la paille, le fumier et les déchets viticoles en ressources précieuses. «Nous avons converti en bioénergie et en produits biosourcés des déchets agricoles auparavant inutilisés, avec des avantages directs pour l’environnement, l’économie et le consommateur», déclare Nathalie Gontard, coordinatrice du projet.
De nouveaux outils pour de nouvelles technologies
Les membres du consortium ont créé, avec les parties prenantes, des outils d’éco-conception innovants permettant d’évaluer la gestion optimale des déchets agricoles à l’échelle régionale, à l’aide de la Knowledge Exchange Stakeholders Platform de NoAW, et les ont appliqués à des études de cas. Ils ont également développé des technologies visant à remplacer la production de plastique à base de pétrole et destinées à la bioénergie, aux biofertilisants, au bioemballage, ainsi que des biomolécules et des blocs de construction susceptibles de remplacer une gamme importante d’équivalents à base de pétrole non renouvelable. En outre, NoAW a amélioré la digestion anaérobie (DA), une technologie éprouvée de conversion des déchets, en un processus en deux étapes. Les partenaires du projet ont d’abord réalisé une explosion humide (WEx) de déchets agricoles pour prétraiter la matière avant de convertir la lignine en ses composants (cellulose, hémicellulose et lignine). La WEx implique un prétraitement thermochimique avec ajout d’oxygène et décompression explosive, qui peut être adapté aux processus biocatalytiques et microbiens ultérieurs.
Réduction du CO2
Le processus de DA en deux étapes a produit du biogaz comprenant de l’hydrogène, du méthane et du CO2, ainsi que des acides gras volatils (AGV) et un engrais de digestat riche en nutriments. Les chercheurs ont ensuite recouru à l’électrosynthèse microbienne pour transformer le biogaz issu de la digestion anaérobie en biométhane et en biohythane, qui peuvent être utilisés comme biocarburant automobile ou injectés dans le réseau de gaz naturel. Les partenaires du projet ont également amélioré la qualité microbienne et chimique du digestat pour garantir son utilisation sûre en tant qu’engrais, restituant ainsi des nutriments aux terres dont le potentiel en fumier est faible. En utilisant la DA pour traiter le fumier, la disponibilité de l’azote est augmentée de 5 à 20 %, ce qui pourrait réduire l’utilisation d’engrais minéraux de 10 %, soit une diminution de 3 à 5 millions de tonnes de CO2 par an. Les chercheurs ont réalisé la fermentation des AGV issus du processus de DA en deux étapes à l’aide de bactéries pour produire du polyester polyhydroxyalcanoate (PHA) naturellement biodégradable et recyclable, qui peut en partie remplacer les plastiques à base de pétrole. Les scientifiques ont amélioré les propriétés des PHA au moyen de composites contenant des charges lignocellulosiques et des matériaux actifs avec des antioxydants provenant de déchets viticoles. Selon Nathalie Gontard: «En proposant une alternative durable au plastique conventionnel pour l’emballage et d’autres applications, NoAW peut aider l’industrie et la société européennes à réaliser les objectifs de l’UE en matière d’énergie et de matériaux renouvelables, ainsi qu’à réduire le réchauffement climatique et la pollution persistante due au plastique.» En outre, la collaboration avec des partenaires venant de projet de Chine, de Hong Kong et de Taïwan, ainsi qu’avec une plateforme miroir asiatique, a permis d’étendre la portée du projet bien au-delà de l’UE. Cela apportera une nouvelle vision alignée sur les principes de l’économie circulaire qui pourra inspirer les futures générations d’agriculteurs, d’agronomes et d’acteurs de l’alimentation pour remodeler la définition et l’utilisation des cultures. «Nous avons développé des synergies collaboratives clés et révolutionnaires, qui, nous l’espérons, seront exploitées davantage dans le cadre de la prochaine proposition de projet de collaboration UE-Chine dans le cadre d’Horizon Europe», conclut Nathalie Gontard.
Mots‑clés
NoAW, déchets agricoles, plastique, économie circulaire, processus de DA, PHA, digestion anaérobie, polyhydroxyalkanoates, acides gras volatils, zéro déchet
