Il y a de l’argent à gagner – et un potentiel de réduction des émissions de gaz à effet de serre – en trouvant une seconde vie aux épluchures de pommes de terre, aux particules de pâte frites, au lactosérum de fromage et à d’autres déchets industriels de transformation des aliments qui finissent régulièrement dans les décharges, selon nouvelle recherche.
Les scientifiques ont fait le premier pas pour estimer les meilleures utilisations à grande échelle des déchets de transformation des aliments, en analysant d’abord leur contenu et, sur la base de ces résultats, en proposant des opportunités de production allant des carburants durables, du biogaz et de l’électricité aux produits chimiques utiles et aux engrais organiques.
Ce travail est connu sous le nom de valorisation ou de détermination de la valeur potentielle de quelque chose « qui est autrement sans valeur ou même qui draine les ressources d’une entreprise – lorsque vous devez dépenser de l’argent pour vous en débarrasser », a déclaré Katrina Cornish, auteur principal de l’étude et professeur d’horticulture et de science des cultures et de génie alimentaire, agricole et biologique à l’Ohio State University.
« La bioéconomie devient de plus en plus un sujet de conversation. Dans ce cas, ne vous débarrassez pas des déchets alimentaires – faites-en de l’argent », a déclaré Cornish, également chercheur de l’Ohio sur les matériaux bio-émergents. « Ici, nous mettons en place le modèle de base pour les industriels de l’agroalimentaire qui se demandent : ‘Qu’est-ce que je peux faire avec ce truc ?’ Notre organigramme les guide dans une direction spécifique et les empêche de perdre du temps à essayer quelque chose dont nous savons qu’il ne fonctionnera pas. »
L’étude a été publiée en ligne récemment dans la revue Science de l’environnement total.
Environ 2% des 80 milliards de livres de nourriture jetées chaque année aux États-Unis sont attribuables à la fabrication et à la transformation des aliments – les solides de déchets alimentaires étant envoyés dans des décharges ou compostés et les liquides déversés dans les égouts.
Pour l’étude, les chercheurs ont collecté un total de 46 échantillons de déchets, dont 14 provenant de grandes entreprises de transformation alimentaire de l’Ohio, et les ont divisés en quatre grandes catégories : légumes, riches en matières grasses, boues industrielles et féculents. Ils ont ensuite caractérisé les propriétés physiques et chimiques du contenu de l’échantillon et testé certains déchets féculents qu’ils ont déterminés comme de bons candidats pour la fermentation dans l’acétone chimique de la plate-forme.
Dans l’ensemble, la densité énergétique d’un type de déchet – basée sur la valeur calorifique – et le rapport carbone-azote étaient des déterminants majeurs de son potentiel de réutilisation. Par exemple, les déchets gras et les déchets à base de minéraux peuvent être digérés de manière anaérobie pour générer du biogaz, et les déchets de soja ont une densité énergétique suffisante pour être utilisés pour la production de biodiesel.
Les déchets végétaux à faible teneur en calories ne sont pas parfaits pour la production d’énergie, mais ce sont de nombreuses sources organiques de flavonoïdes, d’antioxydants et de pigments qui pourraient être extraits et utilisés dans des composés bénéfiques pour la santé.
Sur la base de l’analyse des déchets fibreux et riches en minéraux, Cornish a mis en pratique ce qu’elle prêche : son laboratoire a développé une méthode pour transformer les coquilles d’œufs et les pelures de tomates provenant de producteurs alimentaires de l’Ohio en charges dans les produits en caoutchouc, remplaçant partiellement le noir de carbone à base de pétrole dans les pneus. , par exemple.
« Nous avons aligné ce travail sur l’objectif de l’Agence de protection de l’environnement de réduire de 50 % les pertes et le gaspillage alimentaires d’ici 2030 », a déclaré le premier auteur Beenish Saba, chercheur postdoctoral en génie alimentaire, agricole et biologique à l’Ohio State. « Alors, comment réduire ces déchets ? La valorisation est une méthode.
« Dans l’Ohio, le maïs est cultivé pour être converti en biocarburant, acétone et butanol, et ici nous avons identifié d’autres sources déjà disponibles en tant que déchets que vous pouvez également convertir en ces produits. »
Les technologies de conversion proposées nécessitent de l’énergie pour fonctionner et produisent également des déchets secondaires, mais la modélisation de la valorisation jette les bases d’analyses « du berceau à la tombe » qui aideraient à quantifier les avantages environnementaux de l’industrie alimentaire à grande échelle – et d’autres industries – réduction des déchets , dit Saba.
Bien que cette étude soit un point de départ, elle incitera idéalement les producteurs alimentaires à envisager les possibilités de fabriquer quelque chose à partir de déchets qui sont actuellement traités comme des ordures, selon les chercheurs.
« Ce que nous espérons qu’il se passera, c’est que les producteurs alimentaires examineront réellement leurs coûts et leur empreinte, et verront laquelle de ces approches pour leurs déchets particuliers fonctionnera le mieux – laquelle sera la moins négative financièrement, et de préférence rentable, et minimisera également aucune empreinte carbone », a déclaré Cornish. « En matière de réchauffement climatique, tout déchet valorisable a un impact direct sur le réchauffement climatique car il a un impact direct sur les émissions et sur l’écosystème.
« Il s’agit d’améliorer la sécurité énergétique et de réduire les impacts financiers et environnementaux de la gestion des déchets alimentaires », a-t-elle déclaré. « Si vos déchets ont suffisamment de valeur pour que vous en fassiez quelque chose qui les empêche d’aller à la décharge, c’est une très bonne chose. »
Ce travail a été soutenu par l’Institut national de l’alimentation et de l’agriculture du Département américain de l’agriculture. Les autres co-auteurs de l’État de l’Ohio incluent Ashok Bharathidasan et Thaddeus Ezeji.
