Le futur lien entre les déchets humains, les technologies d'assainissement et l'agriculture durable deviennent de plus en plus évidentes. Selon une recherche dirigée par Jeremy Guest, professeur de génie civil et environnemental à Urbana-Champaign de l'Université de l'Illinois, les pays pourraient se rapprocher de l'utilisation des déchets humains comme engrais, boucler la boucle à plus circulaire, économies durables.

Une nouvelle étude caractérise la distribution spatiale des nutriments dérivés de l'urine humaine - azote, phosphore et potassium – et la demande d’engrais agricoles pour définir les typologies de localisation offre-demande, leur prévalence à travers le monde et les implications pour la récupération des ressources. Les résultats sont publiés dans la revue Sciences et technologies de l'environnement .

"La quantité totale d'azote, le phosphore et le potassium restent largement constants dans notre corps, une fois qu'on arrête de grandir, " dit Invité, qui est également directeur adjoint par intérim de la recherche à l'Institute for Sustainability, Énergie, et Environnement à l'U. of I. "Tout ce qui entre dans la nourriture et la boisson doit sortir dans notre urine, excréments et sueur. Sachant que, nous pouvons estimer la quantité de chacun de ces nutriments dans les déchets corporels d'une population si nous connaissons leur régime alimentaire."

Des études antérieures de Guest et d'autres ont évalué le potentiel de récupération des nutriments des déchets humains à travers le monde et ont identifié des emplacements avec un surplus de nutriments dérivés des déchets humains par rapport à la demande locale d'engrais agricoles.

"La nouvelle étude est la première à décrire les relations entre l'offre et la demande de nutriments dérivés des déchets humains à l'aide d'une seule équation mathématique, " Guest a déclaré. " La qualité des infrastructures d'assainissement varie considérablement à travers le monde, tout comme le régime alimentaire des gens et la disponibilité de terres propices à l'agriculture. Avoir les moyens de caractériser et de comparer quantitativement le potentiel de récupération d'éléments nutritifs d'un emplacement peut grandement aider les décideurs à mieux informer les futures politiques d'assainissement et d'agriculture. »

L'équipe a effectué des analyses numériques et géographiques approfondies de l'alimentation, population, l'assainissement et les données agricoles de 107 pays pour accomplir cette caractérisation quantitative à l'échelle mondiale. L'enquête a révélé trois typologies offre-demande distinctes :les pays avec une offre-demande co-localisée; les pays avec une offre-demande disloquée; et les pays avec des proximités offre-demande diverses.

Les États-Unis et l'Australie, par exemple, relèvent de la typologie offre-demande disloquée. Ils ont une agriculture intensive dans des zones éloignées des grandes villes, ainsi, l'approvisionnement en nutriments dérivés des déchets humains est loin de l'endroit où il est nécessaire, L'invité a dit. Même avec des infrastructures sanitaires avancées en place, cela signifie que les nutriments devraient être transportés sur de grandes distances, soit sous forme de fluides lourds, soit convertis en produits cristallins concentrés. Economiquement parlant, L'invité a dit, il serait logique de travailler avec un produit concentré pour mettre en œuvre un engrais dérivé des déchets humains dans ces pays.

L'étude rapporte que dans les pays avec des typologies d'offre et de demande colocalisées comme l'Inde, Nigéria et Ouganda, les populations humaines sont plus substantiellement à proximité des zones agricoles, rendant possible la réutilisation locale. Dans de nombreuses collectivités où l'offre et la demande sont colocalisées, cependant, il est nécessaire d'améliorer les infrastructures d'assainissement. Guest a déclaré que la mise en œuvre d'un programme d'engrais dérivés des déchets humains pourrait être très bénéfique pour l'assainissement et l'agriculture dans ces endroits.

Des pays comme le Brésil, Mexique, La Chine et la Russie présentent un continuum de co-implantation à la dislocation de l'offre et de la demande de nutriments. L'étude indique que les décideurs devraient aborder l'utilisation des nutriments dérivés des déchets humains avec des stratégies plus régionalisées et une gamme d'approches locales de réutilisation et de transport. "Les pays à revenu plus élevé de ce groupe peuvent avoir l'infrastructure et le soutien économique pour diverses technologies, mais ceux qui ont des ressources financières limitées nécessiteraient de donner la priorité à la technologie de récupération des ressources dans certains domaines, ", a déclaré l'invité.

L'équipe a été surprise de constater que les typologies correspondaient étroitement à l'indice de développement humain des Nations Unies.

« Les pays dont l'IDH est plus élevé comme les États-Unis, L'Europe de l'Ouest et l'Australie ont tendance à tomber dans la typologie offre-demande disloquée et les pays à IDH inférieur ont tendance à correspondre à la typologie offre-demande co-localisée. Bien sûr, il y a des exceptions, mais nous ne nous attendions pas à trouver une corrélation aussi forte, ", a déclaré l'invité.

L'équipe espère que cette recherche aidera à clarifier les principaux facteurs économiques, les caractéristiques sanitaires et agricoles des pays du monde entier afin que les décideurs puissent prioriser les investissements, des politiques et des technologies qui feront avancer les objectifs d'une économie circulaire et d'un assainissement pour tous, L'invité a dit.