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Stations d'épuration : vers une production de bioplastiques en 2020 ?

Certaines bactéries présentes dans les procédés de traitement des eaux usées peuvent fabriquer des biopolymères. Cette propriété ouvrirait la voie à une nouvelle solution de valorisation des boues d'épuration.

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Stations d'épuration : vers une production de bioplastiques en 2020 ?

Stylos, sacs poubelle, cartes bancaires : la fabrication du plastique qui compose certains objets de notre quotidien pourrait devenir plus vertueuse à l'horizon 2015-2020. Des chercheurs du groupe Veolia Environnement Recherche et Innovation (Veri) expérimentent une voie d'élaboration de biopolymère de type polyhydroxyalcanoate (PHA) à partir des déchets des stations d'épuration (Step). Des bactéries présentes habituellement dans les procédés de traitement se chargeraient de la confection. "Les micro-organismes qui nous intéressent représentent seulement quelques pourcents de la population totale des bassins de boues activées, précise Emmanuel Trouvé directeur du programme de recherche "Eaux usées", grâce à la technique "Feast Famine", nous l'augmentons à quelques dizaines de pourcents". Ces derniers sont sélectionnés grâce à des cycles alternant des phases d'alimentation et de carence. L'astuce ? L'absence de nutriments constitue un signal pour la production des PHA, qui est une substance de réserve pour ces micro-organismes. Durant la période faste, les substrats ne sont pas fournis au hasard. Ils conditionnent en effet les propriétés des bioplastiques. Les scientifiques utilisent comme "aliments" des sous-produits de l'assainissement comme les boues ou des résidus graisseux. Le carbone organique présent y est transformé en acides gras volatils (AGVs). Et selon les types d'AGVs, les polyhydroxyalcanoates fabriqués ne seront pas les mêmes, orientant ainsi les caractéristiques des bioplastiques. "Une partie de notre travail consiste à qualifier avec l'aide de plasturgistes des formulations qui permettent de fabriquer l'objet ", explique Emmanuel Trouvé, "par exemple, si nous incorporons une portion de PHA à un polymère comme le PLA, polyester thermoplastique compostable, qui donne des sacs cassants, nous retrouvons de l'élasticité".

Combiner biogaz et bioplastique

Dans le futur, une Step, qui utilisera ce procédé, pourra orienter une partie de ses boues pour produire l'énergie (sous forme de biogaz) dont elle a besoin pour fonctionner et l'autre portion pour la fabrication de bioplastiques. Une station d'épuration d'une ville de 100.000 habitants devrait ainsi pouvoir produire environ 500 tonnes de biopolymère par an, selon Veolia. "Avec un kilogramme de DCO aujourd'hui nous obtenons 0,15 kg de PHA, mais cela pourrait être le triple : le potentiel est de 0,45 kg", complète le scientifique. Pour augmenter le rendement, les scientifiques vont améliorer l'accessibilité de la matière organique aux micro-organismes. La capacité n'atteindra cependant pas celle d'une production de masse : le facteur limitant reste l'apport en nutriments. "Le carbone n'est pas présent en grande quantité dans les eaux usées, pour être cohérent avec les niveaux de matières premières dont nous disposons, nous choisirons des productions pour des applications spécifiques, des séries limitées ou pour des niches", note Emmanuel Trouvé, "nous nous adaptons aux ressources du territoire ou nous intervenons".

Autre contrainte : l'acceptabilité sociale de la provenance des plastiques. Le groupe a exclu les usages du PHA avec un contact alimentaire. Les entreprises devraient cependant être sensibles au prix de confection. "Aujourd'hui, lorsque nous réalisons des PHA à partir de ressources agricoles, le coût de la matière première correspond à 50 à 60 % du prix de production, en comparaison, à partir des boues de stations, c'est moins de 40 % ", souligne le directeur du programme de recherche "Eaux usées" de Veolia. Les premières réalisations industrielles de cette voie de production des bioplastiques pourraient émerger en 2013. "Les collectivités sont également intéressées car elles voient une occasion d'améliorer la gestion des eaux usées à travers cette solution mais comme le processus des marchés publics est plus lent, l'horizon serait plutôt 2015 en pleine échelle", indique Emmanuel Trouvé.

Réactions6 réactions à cet article

 

"Autre contrainte : l'acceptabilité sociale de la provenance des plastiques. Le groupe a exclu les usages du PHA avec un contact alimentaire."
A t-on oublié que le plastique est fait à partir de pétrole ? Excrément vs Pétrole, pour moi c'est kif-kif !

Valérie | 17 avril 2012 à 09h55
 
 

La production de ce bioplatique est une avancée mais qu'en est-il du recyclage de ce produit?

Christine de Villeneuve sur Lot | 17 avril 2012 à 10h01
 
 

même si le rendement n'est à ce jour pas élevé, le principe de stockage de l'énergie par ajout d'une part de l'élimination de déchet et production de l'autre est en soi une innovation , qui plus est émane d'un groupe ayant son activité sur l'hexagone.

ubu22 | 17 avril 2012 à 10h11
 
 

Nous savons depuis longtemps que la faune bactérienne est capable de
transformer les molécules indésirables ,comme les Hydrocarbures des sols, en molécules inoffensives pour les nappes ,voire les faire disparaître. Des recherches de bio-remédiation des sols et de phyto-
stabilisation par le cultures des métaux lourds sont en bonne voie et
la Nature a toujours réagit positivement en cas de marée noires ou
pollution par des molécules bio-dégradable, sans que nous soyons
intervenus. C'est l'avenir pour une vie non polluée.

arthur | 18 avril 2012 à 21h39
 
 

Les PHAs sont des biopolymères biodégradables. En effet, s'ils sont produits par les microorganismes en tant que réserves énergétiques, cela sous-entend qu'ils sont forcément biodégradables, puisque à terme cela reviendra à les faire consommer par les organismes qui les ont produit. Ils sont donc compostables comme le PLA, cependant la réglementation le permettra t-il?
D'autres part, il existe différents PHA dont les propriétés sont différentes suivant les microorganismes qui les synthétisent et les apports en nutriments. Par exemple le premier et le plus simple est le PHB (polyhydroxybutyrate), il est rigide et cassant, c'est pas avec ce dernier que l'on peut augmenter l'élasticité du PLA. De de fait, tout les PHAs ne se valent pas.
Ensuite, depuis longtemps il est su que les PHA sont synthétisés par des bactéries que l'on retrouve dans la flore de STEP et donc qu'il est possible d'utiliser un apport de matières premières peu couteux pour leur production, soit ici les résidus de STEP. L'intérêt serait plutôt de se pencher sur comment les récupérer, les extraire? Que propose Veolia? En effet, c'est cette phase là qui est la plus couteuse et qui explique pourquoi ces polymères ne sont pas tant employés. Par contre effectivement, c'est un plus qu'un grand groupe s'y intéresse, qui plus est il n'aura aucun mal à disposer de la matière première nécessaire.

Emilie | 19 avril 2012 à 00h45
 
 

Moi je trouve ça génial, mais il ne faut pas trop ébruiter la chose car certains risquent d'avoir des haut-le-coeur en machouillant leur stylo!!! Hihi!
Bonsoir A+

Anoucha | 20 mai 2012 à 20h51
 
 

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