Les restes de paille des récoltes de blé pourraient être les éléments constitutifs de produits chimiques plus verts. Crédits :Pixabay/ArnoBeauvois
Les restes de paille du blé récolté pourraient être transformés en produits chimiques biosourcés qui permettent de réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre et n'entrent pas en concurrence avec l'approvisionnement alimentaire ou n'endommagent pas les écosystèmes.
Les chercheurs espèrent utiliser les énormes quantités de paille de blé actuellement laissées à pourrir dans les fermes européennes pour développer les éléments constitutifs de produits biochimiques plus verts.
Les tiges de blé laissées après la récolte ne peuvent pas être mangées par les animaux et sont donc normalement utilisées comme litière pour le bétail ou laissées dans les champs pour enrichir le sol.
Mais le projet OPTISOCHEM, financé par le programme d'entreprise commune des industries biosourcées de l'UE, espère transformer cet excès de matière en quelque chose de plus utile, un gaz appelé bio-isobutène.
« La paille de blé est le type de résidu agricole le plus important dans l'UE - environ 144 millions de tonnes s'accumulent chaque année, " dit Bernard Chaud, directeur de la stratégie industrielle chez Global Bioenergies, en France.
Les sucres présents dans la paille de blé sont fermentés et transformés en gaz dans une bioraffinerie, où le bio-isobutène peut ensuite être extrait et utilisé à son tour pour créer des produits biochimiques. Ceux-ci peuvent alors remplacer les produits chimiques à base de combustibles fossiles qui sont utilisés pour fabriquer de nombreux plastiques, des peintures, pneus, lubrifiants, adhésifs et mastics.
Il pourrait offrir une nouvelle source d'énergie neutre en carbone appelée biocarburant, qui aspire le carbone de l'atmosphère à mesure que les plantes poussent et ne libère pas d'émissions supplémentaires lorsqu'il est brûlé, contrairement au charbon, pétrole ou gaz.
Les biocarburants sont considérés comme l'une des alternatives les plus réalistes aux carburants fossiles pour le secteur des transports, en particulier pour les industries aéronautique et maritime.
Mais les biocarburants ont fait l'objet d'un examen minutieux car ils rivalisent avec les cultures vivrières pour la terre, souvent dans des régions du monde où la sécurité alimentaire est déjà menacée.
Leurs réductions d'émissions de carbone ont également été remises en question en raison de la quantité de terres et d'infrastructures nécessaires pour les produire.
« Nous sommes confrontés à un défi :nous avons besoin de plus de produits pour une population croissante, mais nous avons des ressources limitées, " dit Chaud, qui est le coordinateur d'OPTISOCHEM. «Dans le même temps, nous voulons protéger l'environnement et réduire l'utilisation de combustibles fossiles. Avec du bio-isobutène de paille de blé, nous pouvons utiliser une matière première déjà disponible (pour les produits biochimiques).'
Selon l'analyse menée par Chaud, si seulement 48 millions des 144 millions de tonnes de déchets de paille de blé produits dans l'UE chaque année étaient collectés, il pourrait produire 21 millions de tonnes de sucre qui pourraient alimenter 100 usines de bioraffinerie commerciale afin de produire un approvisionnement constant de produits biochimiques destinés à différentes industries, y compris les biocarburants, et substituer l'équivalent de 35 millions de barils de combustible fossile par an.
Ces usines pourraient être construites dans des régions rurales où se situent souvent la plupart des exploitations de blé en Europe, apporter de nouveaux emplois à la campagne pendant la construction et l'exploitation.
« Cela offre une source de revenus supplémentaire, " dit Chaud. '(Les agriculteurs) ne vendront pas seulement le grain, mais aussi la paille.
A la fin du projet, Chaud espère qu'ils auront les plans de la première bioraffinerie commerciale, qui, selon lui, pourrait commencer à payer les agriculteurs pour leur paille de blé en moins d'une décennie.
Mais si les propriétaires d'usines et les agriculteurs sont tous deux incités à ramasser de la paille de blé, trop de matière organique pourrait-elle être retirée des champs, exposer le sol à l'érosion et à la dégradation ?
«Dans l'agriculture durable, une fraction de ce résidu (de paille de blé) doit rester dans le champ pour réduire l'érosion et protéger le carbone organique et les nutriments dans le sol, " dit Chaud. « Mais vous pouvez exporter jusqu'à 30 à 60 % sans mettre en danger la qualité du sol. »
Le projet adopte également une approche conservatrice et ne considère qu'un tiers de la paille de blé disponible comme étant disponible pour la production de biocarburants et de produits biochimiques dans ses calculs du marché potentiel futur.
Pendant ce temps, les matières résiduelles de la paille de blé transformée peuvent être utilisées comme alternative aux engrais à base de combustibles fossiles, un sous-produit qui soutiendrait, plutôt que d'entraver, agriculture durable.
Bâtiments verts
En outre, les déchets de paille de blé peuvent également être utilisés pour soutenir une industrie de la construction plus verte.
Le projet REHAP financé par l'UE tente de transformer les déchets de paille de blé en de nouveaux produits pouvant être utilisés pour fabriquer des résines écologiques pour le bois et des produits biochimiques pour un ciment plus vert.
« Nous extrayons les sucres et la lignine des déchets de paille de blé, " a déclaré le Dr Miriam García, un scientifique des matériaux au centre de recherche et d'innovation Tecnalia à Gipuzkoa, Espagne, qui aide à coordonner REHAP. Le projet approche de la fin de sa première année au cours de laquelle les chercheurs ont développé des procédés pour extraire ces produits biochimiques.
A partir de ce matériau, l'équipe vise à développer des bio-résines qui peuvent être utilisées pour réduire la quantité de combustibles fossiles utilisés pour développer des produits chimiques artificiels actuellement utilisés lors de la fabrication de planches et de planches en bois.
Leurs produits biochimiques pourraient également agir comme un agent liant amélioré dans le béton, aider à réduire la quantité d'eau nécessaire pendant la construction.
Ils extraient également les sucres et les tanins des déchets forestiers, qui serviront à développer des planches de bois ainsi que des polyuréthanes durables, un type de polymère utilisé dans l'isolation des maisons, meubles et literie.
« Nous démontrons la viabilité de l'utilisation de ces déchets dans un secteur aussi massif que la construction, " a déclaré le Dr García.
En combinant des produits biochimiques issus de la paille de blé et des déchets de bois, Le Dr García pense qu'ils pourraient avoir un impact important sur les émissions de combustibles fossiles de l'industrie de la construction.
« Nous prévoyons de réduire considérablement les émissions de dioxyde de carbone, ' elle a dit. « Nous pensons que nous pouvons réduire les ressources en combustibles fossiles utilisées de 80 à 100 %, selon le matériau (remplacé par une alternative REHAP).'
Actuellement, la plupart des déchets de bois sont brûlés, mais en l'enfermant dans des bâtiments, le carbone peut être capturé plutôt que rejeté à nouveau dans l'atmosphère.
« Nous valorisons ces déchets, non seulement en créant des produits qui économisent de l'énergie ou stockent du carbone, mais à travers des produits qui ont une valeur économique plus élevée, " a déclaré le Dr García.