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Le projet DAFIA s’est concentré sur deux flux de déchets importants ayant des répercussions considérables sur l’environnement. Le premier flux, celui des déchets solides municipaux (DSM), consiste généralement en déchets biodégradables de jardinage et de parc, ainsi qu’en déchets alimentaires et de cuisine des ménages, des restaurants et des magasins de vente au détail. Près de 50 % de ces déchets sont actuellement mis en décharge, alors que seuls 30 % sont recyclés. Les derniers 20 % sont quant à eux incinérés.
«Malgré l’importante transition entre la mise en décharge et le recyclage adoptée par la société, il est toujours difficile de transformer les DSM en produits de plus grande valeur que la bioénergie», explique la coordinatrice du projet DAFIA, Laura Martí, chercheuse au AIMPLAS, en Espagne.
Un autre flux de déchets, celui des matières premières des déchets marins (MPDM), est généré par la pêche. Rien que dans l’UE, 2 millions de tonnes de MPDM sont produites chaque année. Certains de ces déchets sont transformés en ensilage, ou transformés en aliments pour poissons et animaux ou en matière première pour biocarburant. Seule une fraction des MPDM est utilisée à des fins de consommation humaine ou pour d’autres applications à valeur ajoutée.
«En raison du manque d’infrastructures spécialisées, les MPDM sont souvent jetées ou destinées directement à l’alimentation pour animaux sans tenter d’en extraire les composants précieux», souligne Laura Martí. «En outre, des milliers de tonnes de poissons sont simplement rejetées à cause de leur faible valeur commerciale.»
La valeur des déchets
Le projet DAFIA a commencé par examiner des solutions pour convertir les matériaux des DSM en éléments constitutifs chimiques de valeur afin de produire des polyamides. Ces derniers ont de nombreuses applications industrielles, y compris dans le secteur automobile. «Produire des polyamides à partir des déchets est une alternative plus durable aux composés d’origine fossile», explique Laura Martí. Extraire et transformer les composés du flux de déchets de MPDM à utiliser dans les retardateurs de flamme et les enrobages comestibles pourrait respectivement profiter aux industries de la construction et de l’emballage.
Le prétraitement des flux de déchets ainsi que les processus de fermentation et de purification ont tous été examinés. Une nouvelle ingénierie des souches microbiennes et des solutions rentables pour convertir des fractions de matières premières en composés utiles ont été développées. Un objectif important consistait à atteindre des rendements maximaux de composés cibles, ainsi que la viabilité économique.
Après quatre années de collaboration, l’équipe du projet a réalisé plusieurs avancées importantes, dont le développement de techniques optimisées d’extraction destinées à maximiser la pureté de la gélatine, et la capacité d’échelonner la production pour créer des emballages comestibles. Des retardateurs de flamme à base de déchets de poissons ont également été produits avec succès.
«L’élaboration de ces retardateurs de flamme biologiques a entraîné le dépôt de deux brevets, ainsi que d’autres études en vue de commercialiser ces produits», ajoute Laura Martí. Des protéines au goût neutre ont aussi été extraites des MPDM et pourraient avoir un potentiel commercial comme alternatives aux protéines de lactosérum.
Des processus de recyclage compétitifs
Globalement, DAFIA a démontré la faisabilité technique du recyclage des déchets pour créer des produits de haute valeur. Alors que la plupart des produits inventés au cours de ce projet — à l’exception des retardateurs de flamme biologiques — nécessiteront un développement avant leur commercialisation, sa principale réussite a été de démontrer l’importance de l’extraction des déchets pour aider l’Europe à atteindre son objectif d’économie circulaire.
«Il faut comprendre qu’il s’agit d’une stratégie à long terme», poursuit Laura Martí. «De nombreuses lacunes techniques doivent encore être comblées si nous devons parvenir à une mise en œuvre pratique. À cet égard, les études sur l’impact environnemental que nous avons menées seront importantes pour parvenir à l’économie circulaire.»
Par exemple, des problèmes tels que l’empreinte carbone des processus de recyclage ont été analysés. Il a été constaté que, en général, les approvisionnements en énergie représentent la principale contribution aux émissions de CO2. «Cela signifie que la mise en œuvre de sources renouvelables d’énergie peut considérablement réduire les impacts environnementaux», explique Laura Martí.
Des analyses économiques ont également été réalisées, ciblant les coûts des matières premières. Le prix de certains processus, comme la synthèse des retardateurs de flamme biologiques, est compétitif. D’autres processus n’en sont qu’à leurs premières phases et ne peuvent pour l’instant pas être produits à des prix de marché compétitifs. Un financement public et privé s’avérera nécessaire pour poursuivre ces recherches.
«Ces calculs nous aident à déterminer les prochaines étapes à entreprendre pour parvenir à l’optimisation», conclut Laura Martí. En effet, les données de l’analyse économique du projet achevé continuent à être recueillies, permettant ainsi aux participants du projet de sélectionner les processus de recyclage les plus prometteurs pour atteindre leurs objectifs.