Produire des engrais d’origine biologique à partir d’eaux usées et de saumure
La croissance démographique mondiale exerce une pression considérable sur l’agriculture pour qu’elle augmente sa production alimentaire. Afin de soutenir l’agriculture européenne, le plan d’action sur les engrais(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) aidera les agriculteurs en investissant dans la production nationale d’engrais d’origine biologique. Conformément à la directive européenne relative au traitement des eaux urbaines résiduaires(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), le projet WalNUT(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par l’UE, s’est attaqué au défi de la production alimentaire durable en testant en laboratoire plusieurs technologies de récupération des nutriments et en sélectionnant cinq des plus prometteuses pour les tester sur les sites pilotes du projet.
Des technologies de récupération des nutriments pour les engrais d’origine biologique
Le traitement de l’eau est un processus coûteux, et l’approche linéaire traditionnelle ne réintègre pas les ressources récupérées dans la chaîne de valeur. La récupération des nutriments change la donne. Les engrais tirent leur composition d’un ensemble de nutriments présents dans les flux de déchets, notamment l’azote, le phosphore, le potassium, le magnésium et le calcium. Le projet WalNUT a utilisé un outil d’aide à la décision sur mesure pour sélectionner, parmi un large éventail de technologies, celles qui s’avéraient les plus prometteuses en matière de valorisation physico-chimique, électrochimique et biologique. Parmi les approches testées figuraient la culture de microalgues, le traitement par boues activées à haut débit(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), l’échange d’ions ou l’adsorption, la fermentation liquide et solide, ainsi que la nanofiltration.
La valorisation des eaux usées et de la saumure
Dans le cadre de ce projet, les essais consacrés aux technologies de récupération des nutriments ont porté sur différents flux d’eaux usées. «La force de ce projet résidait dans le fait que nous ne nous sommes pas concentrés sur un seul modèle idéal», explique Francisco Corona, coordinateur du projet. «Nous avons travaillé sur les eaux usées urbaines, les boues d’épuration, les eaux usées industrielles, les effluents de l’industrie agroalimentaire et la saumure, car chacun de ces flux représente une véritable opportunité de récupération des nutriments, mais aussi un défi opérationnel différent.» Les sites pilotes ont réuni des instituts de recherche, des partenaires industriels et des fournisseurs de technologies impliqués dans la gestion des eaux usées. Le site pilote en Belgique a porté sur les eaux usées municipales et s’est concentré sur la récupération de l’azote. En Grèce, le projet pilote ciblait la saumure issue du dessalement et la récupération du potassium, du magnésium et d’autres micronutriments. En Hongrie, le lactosérum acide, un effluent issu de la fabrication du fromage, a été utilisé pour récupérer du phosphore, du calcium et d’autres nutriments. Dans le cadre d’essais menés en Espagne, des chercheurs ont analysé des eaux usées industrielles et ont récupéré de l’azote, du phosphore et du nitrate d’ammonium. Les installations pilotes ont donné d’excellents résultats, avec des taux de récupération avérés avoisinant les 95 %. Dans une optique de valorisation des nutriments recyclés, selon Francisco Corona, «des essais sur le terrain ont démontré que plusieurs produits récupérés peuvent remplacer partiellement ou totalement les engrais minéraux classiques lorsque les doses d’application et le calendrier d’épandage sont adaptés aux besoins des cultures».
Mettre la collaboration au cœur du recyclage des nutriments
Le partage d’idées et la mise en place de réseaux intersectoriels ont joué un rôle essentiel dans l’approche WalNUT. Le projet a permis de développer la plateforme WalNUT afin de mettre en relation les différents acteurs de la chaîne de valeur de la récupération des nutriments. «La plateforme WalNUT est un outil en ligne dédié à la mise en relation et au partage de connaissances. Elle connecte les producteurs d’eaux usées, les agrégateurs, les fournisseurs de technologies, les consultants et les utilisateurs finaux, en s’appuyant sur des informations relatives à la qualité et à la quantité des nutriments ainsi qu’à la distance géographique pour proposer des correspondances», explique Francisco Corona. À la fin du projet, elle comptait 119 utilisateurs inscrits et 72 mises en relation. Par ailleurs, WalNUT a collaboré avec des projets connexes. Il a notamment partagé ses connaissances techniques et les enseignements tirés d’essais agronomiques avec un groupe de projets apparentés(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) travaillant également sur les engrais d’origine biologique. Un ensemble plus large de projets, intitulé Biorefine Cluster Europe(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), a joué un rôle déterminant dans l’élargissement de la portée du projet. «La collaboration avec des initiatives connexes était essentielle, car la récupération des nutriments ne constitue pas seulement un défi technologique; elle implique aussi la réglementation, l’agriculture, l’adoption par le marché et l’acceptation par les parties prenantes», explique Francisco Corona. Outre des solutions scientifiques et technologiques, WalNUT propose des recommandations politiques(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) visant à définir les engrais d’origine biologique, à garantir leur circularité et à renforcer leur chaîne de valeur. De nombreux obstacles doivent être surmontés pour garantir la sécurité alimentaire et réduire la dépendance de l’Europe vis-à-vis des engrais synthétiques importés. Toutefois, grâce à l’approche multidimensionnelle de WalNUT, l’intégration des engrais d’origine biologique dans l’économie circulaire est désormais à portée de main.
