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Des centaines de millions de tonnes de déchets municipaux sont produits chaque année dans l’UE. Selon l’Agence européenne pour l’environnement, environ 34 % de ce total est constitué de biodéchets, qui sont collectés soit séparément, soit avec les déchets résiduels mélangés.
«Ces biodéchets représentent une charge importante pour l’environnement s’ils sont mis en décharge», explique Thomas Dietrich, chef de projet «Alimentation et santé» chez TECNALIA, en Espagne, et coordinateur du projet VOLATILE, financé par l’UE. «Cela produit du méthane, un gaz à effet de serre très puissant.»
Pour remédier à ce problème, les États membres de l’UE sont tenus d’établir des stratégies nationales visant à réduire la quantité de déchets biodégradables mis en décharge. L’UE s’est également fixé un objectif ambitieux: recycler 65 % de ses déchets municipaux d’ici 2035.
Il ne suffit toutefois pas d’avoir de bonnes intentions. Il convient de disposer de processus véritablement innovants si nous voulons être capables d’atteindre ces objectifs et de recycler les biodéchets sous forme de produits viables et réutilisables.
Une bioéconomie circulaire
C’était l’objectif de VOLATILE, qui s’est efforcé de développer de nouveaux moyens d’extraire davantage de valeur à partir des biodéchets. «La question à laquelle nous avons cherché à répondre était la suivante: que pouvons-nous faire de tous ces déchets pour protéger notre environnement?», ajoute Thomas Dietrich. «Comment pouvons-nous réintégrer les déchets organiques dans notre économie, et limiter le recours aux matières premières non renouvelables?»
La solution développée par l’équipe du projet VOLATILE a consisté à optimiser la production d’acides gras volatils (AGV) dans des conditions anaérobies.
Pendant la digestion anaérobie, un mélange composé de différentes bactéries et microorganismes se sert des biodéchets comme nourriture, les convertissant sous forme d’AGV. L’équipe de VOLATILE a trouvé un moyen de séparer les AGV et les microorganismes en utilisant une membrane possédant des ouvertures minuscules qui ne laissent passer que les AGV.
Une fois isolés, les AGV peuvent alors servir de plateforme pour l’industrie chimique, ou de matière première dans d’autres procédés biotechnologiques. Le traitement en aval a été développé en ayant à cœur la faisabilité économique et la durabilité environnementale.
«Nous pensons que cette plateforme AGV est susceptible d’aider les usines de biogaz à augmenter considérablement leurs revenus», déclare Thomas Dietrich. «Elle convertira également les installations de traitement des biodéchets en fournisseurs de matières premières pour d’autres industries, mettant ainsi en place une bioéconomie circulaire.»
Des applications potentielles pour les consommateurs
D’un point de vue général, le projet VOLATILE devrait apporter une contribution précieuse permettant de mettre en place une bioéconomie circulaire où les déchets et les résidus seront revalorisés et réinjectés dans l’économie. Cela permettra de découpler la croissance d’une consommation effrénée de ressources finies.
Pour les consommateurs, les applications potentielles de ce procédé sont quant à elles impressionnantes. Les bactéries spécialisées peuvent être utilisées pour transformer les AGV en polyhydroxyalcanoates (PHA), un polymère biodégradable employé comme alternative aux plastiques d’origine fossile dans les bioplastiques et les matériaux d’emballage.
«Certaines levures sont capables de transformer les acides gras volatils en huiles monocellulaires, qui peuvent être utilisées dans des applications oléochimiques comme la fabrication de savons», fait remarquer Thomas Dietrich. «Les AGV peuvent également être transformés en huile riche en oméga-3, pour des applications concernant l’alimentation humaine ou animale. Les acides gras oméga-3 sont bien connus pour leurs effets bénéfiques sur la santé.»
L’équipe du projet a également développé un outil d’aide à la décision basé sur le web, qui aide à analyser le potentiel offert par la mise en œuvre des plateformes d’AGV en vue de valoriser le recyclage des biodéchets urbain. Un atelier du Comité européen de normalisation (CEN) a également été organisé autour du thème de l’utilisation durable des biodéchets municipaux, dans le but de stimuler une normalisation dans ce secteur.
«Des discussions en cours portent sur la façon de faire passer cette technologie à un niveau de maturité technologique plus élevé», explique Thomas Dietrich. «Les méthodes de fermentation inédites que nous avons mises au point seront perfectionnées en vue de leur prochaine mise sur le marché. Nous pensons qu’il existe un énorme potentiel commercial dans ce domaine.»