5 techniques de recyclage inspirées du vivant

Le recyclage coule de source quand on observe la nature. En effet, celle-ci ne fonctionne qu'en cycle : il n’y a aucun déchet, tout est destiné à être réutilisé par le vivant. En s’inspirant des mécanismes de transformation dans la nature, on peut développer des procédés de recyclage très efficients.


Recycler les plastiques à la manière des protéines

L’utilisation massive de plastique pose aujourd’hui de gros problèmes de pollution. En effet, chaque année, près de 400 millions de tonnes de plastique sont produits, et seulement 9 % de cette production est actuellement recyclée. Pire, 79 % de ces plastiques viennent polluer les océans ou finir dans des décharges. Il est donc crucial de trouver des solutions afin de réduire notre consommation de plastique, et d’améliorer le recyclage de ces produits.

Si l’on s’intéresse en détail à la structure du plastique, on constate qu’il s’agit d’un polymère, une molécule présentant un enchaînement répétitif de molécules plus petites. Or cette structure est similaire à celle d’un type de molécule omniprésent dans le vivant : les protéines !

Les protéines, présentes dans toutes les cellules vivantes, sont composées, à l’instar des plastiques, d’un enchaînement d’acides aminés. Or, les protéines sont sans cesse recyclées par les cellules afin d’en former de nouvelles. En effet, une fois que celles-ci ont rempli leur fonction, elles sont endommagées et il faut les remplacer. Lors de leur recyclage, les chaînes de protéines sont décomposées en acides aminés puis de nouvelles chaînes sont assemblées pour faire des protéines toutes neuves !

D’après des chercheurs de l’EPFL, ce principe peut très bien être appliqué à des polymères synthétiques comme les plastiques, permettant de les recycler entièrement !


Mycoremédiation, la dépollution par les champignons

La bioremédiation, procédé qui consiste en la dépollution d’un milieu par des organismes vivants, est bien connue lorsque l’on parle de recyclage. Nous en parlions déjà dans cet article sur le recyclage dans la nature. En particulier, la mycoremédiation se concentre sur l’action des champignons. En effet, lorsqu’il s’agit de décomposer des matières organiques, les champignons sont très efficaces. Ils comptent même parmi les seuls organismes capables de décomposer la lignine, un des principaux composants du bois. Comment les champignons sont-ils si efficaces ? Ils se nourrissent selon un procédé assez particulier. Le mycélium, ensemble de filaments qui constituent le corps du champignon, agit en deux temps :

  • Sécrétion d’enzymes afin de décomposer la matière organique aux alentours.

  • Absorption des éléments nutritifs simples issus de la décomposition.

En quelque sorte, on peut dire que les champignons digèrent avant d’absorber, au contraire des humains par exemple.

Ainsi, les champignons peuvent être extrêmement utiles à des fins de recyclage, surtout pour les résidus complexes. Par exemple, la société Mycocycle développe un procédé permettant de recycler des résidus de matériaux de construction (contenant de l’asphalte par exemple), via la culture de champignons. Les champignons ainsi développés sont ensuite utilisés pour fabriquer un bio-matériau recyclé pouvant s’utiliser comme un substitut au plastique ! Autre exemple, le mycélium peut être utilisé pour fabriquer un cuir végétal, très recherché dans le milieu de la mode.

Seuls les champignons sont capables de recycler le bois

Recycler les eaux huileuses avec des aiguilles de pin

L’eau est une ressource extrêmement précieuse, et son utilisation dans l’industrie ou l’agriculture crée une forte pression sur les ressources hydriques dans certaines zones. Son traitement et sa revalorisation sont donc des enjeux cruciaux aujourd’hui.

Dans l’industrie, un des défis est le traitement des eaux huileuses, contenant par exemple des hydrocarbures ou du liquide de lubrification. Pour recycler ces eaux, il faut être capable de les séparer des composés huileux. Un des procédés les plus utilisés consiste en une membrane qui va bloquer l’un des composants et laisser passer l’autre. En s’inspirant des aiguilles et des branches de pins, des chercheurs ont développé une membrane permettant une séparation très efficace. Cette membrane est constituée d’un tissage de fibres qui sont parcourues de petites aiguilles à la manière d’une branche de pin. Cette architecture, couplée à un traitement chimique de la surface, rend la membrane superhydrophobe (qui repousse l’eau) et superlipophile (grande affinité avec les surfaces grasses). Ainsi, lorsque l’on verse les eaux huileuses sur la membrane, les composés huileux vont traverser la membrane et l’eau va rester en surface. On a donc une solution de séparation efficace et très peu énergivore (car basé sur la gravité), pour un recyclage efficace des eaux huileuses.


La structure des branches de pins

Les matériaux bio-sourcés, naturellement recyclables

Dans la nature, la notion de déchet telle que nous la concevons n’existe pas vraiment. En effet, la nature fonctionne en cycle : tout est recyclé, réutilisé afin de servir à d’autres espèces. Ainsi, en utilisant des matériaux biosourcés, c’est-à-dire issus de matière organique, on peut concevoir des produits totalement biodégradables, facilement recyclés à la différence d’autres matériaux..

Un des exemples de l’utilisation des matériaux biosourcés est la fabrication de textile à partir de copeaux de bois. A partir de ces copeaux, on récupère la cellulose (la molécule organique la plus abondante sur terre) en ajoutant un solvant. Mais pas de panique, ce solvant est non toxique est peut être récupéré intégralement et recyclé à l’infini ! On fabrique a partir de cette cellulose des fibres que l’on tisse ensuite afin de fabriquer des textiles. Ce procédé, connu sous le nom de Lyocell ou de Tencel, est commercialisé depuis les années 2000 et constitue une très bonne alternative à la soie !


Une forêt d’eucalyptus, un des arbres majoritairement utilisé pour la fabrication de Lyocell

Le compost, l’humus amélioré

L’objectif du compostage est de reproduire l’humus naturel, en optimisant le processus. Mais qu’est-ce que l’humus ? Il s’agit de la première couche du sol, résultant de la décomposition des matières organiques qui se déposent sur le sol au fil du temps. Avec l’action conjointe d’un ensemble de micro et macro-organismes, les matières organiques sont décomposées en un substrat qui contient des fibres, du carbone mais également des nutriments inorganiques (qui étaient intégrées aux molécules organiques) comme le phosphore ou le potassium. Ce substrat constitue les nutriments essentiels à la croissance des végétaux. C’est un rouage important de la circularité dans la nature puisqu’il permet de rendre au sol les nutriments qui ont été nécessaires à la croissance des végétaux.

Le but du compostage est de répéter ce processus de manière contrôlée dans un espace défini. Il faut donc rassembler tous les organismes (bactéries, champignons, lombrics…) responsables de la dégradation, et l’alimenter en matière organique. Il constitue une excellente méthode pour le recyclage des biodéchets, d’autant plus qu’ils représentent 30 % de nos poubelles. Le compost deviendra même obligatoire en France à partir de fin 2023, donc autant s’y préparer dès que possible !


Le compostage, une excellente manière de recycler ses bio-déchets