Tous les ans, à l’approche de Noël, des dizaines de millions de foyers se procurent des sapins naturels afin de décorer leur maison. Véritable tradition, cette coutume de fin d’année entraîne également une grande quantité de déchets organiques une fois les fêtes terminées. Des chercheurs de l’université de Sheffield (Royaume-Uni) ont mis au point un procédé permettant de transformer les aiguilles de sapin en édulcorants et en peinture.
Les sapins de Noël ont des centaines de milliers d’aiguilles dont la décomposition prend beaucoup de temps par rapport aux autres feuilles d’arbre. Lorsqu’ils pourrissent, ils émettent d’énormes quantités de gaz à effet de serre, qui contribuent ensuite à l’empreinte carbone globale.
Le composant principal (jusqu’à 85%) des aiguilles de sapin est un polymère complexe appelé lignocellulose. La complexité de ce polymère rend l’utilisation d’aiguilles de pin en tant que produit pour l’énergie de la biomasse peu attrayante et inutile pour la plupart des processus industriels.
« Mes recherches ont porté sur la décomposition de cette structure complexe en produits de base chimiques industriels simples et de grande valeur, tels que les sucres et les composés phénoliques, qui sont utilisés dans des produits tels que les nettoyants ménagers et les bains de bouche » déclare Cynthia Kartey, doctorante à l’université de Sheffield. « Les bioraffineries pourraient utiliser un processus relativement simple mais inexploré pour décomposer les aiguilles de sapin ».
Grâce à la chaleur et à des solvants tels que le glycérol, peu coûteux et respectueux de l’environnement, la structure chimique des aiguilles de sapin se décompose en un produit liquide (bio-huile) et un sous-produit solide (bio-charbon). La bio-huile contient généralement du glucose, de l’acide acétique et du phénol. Ces produits chimiques sont utilisés dans de nombreuses industries : le glucose, dans la fabrication d’édulcorants alimentaires et l’acide acétique pour la fabrication de peintures, d’adhésifs et même de vinaigre, etc.
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Le processus est durable et ne génère aucun déchet, car le sous-produit solide peut également être utile dans d’autres processus chimiques industriels. « À l’avenir, l’arbre qui a décoré votre maison pendant la période des fêtes pourrait être transformé en peinture pour décorer votre maison à nouveau » ajoute Kartey.
Le Royaume-Uni utilise chaque année jusqu’à 8 millions d’arbres de Noël naturels pendant la période des fêtes et, malheureusement, environ 7 millions d’arbres se retrouvent dans des sites d’enfouissement. Si les aiguilles de sapin étaient collectées après Noël et traitées de cette manière, les produits chimiques pourraient être utilisés pour remplacer les produits moins durables actuellement utilisés dans l’industrie.
Dans cette vidéo, Cynthia Kartey explique comment, à partir de la décomposition des aiguilles de sapin, il est possible d’obtenir des sous-produits utiles :
« L’utilisation de la biomasse pour produire des carburants et des produits chimiques actuellement fabriqués à partir de ressources fossiles jouera un rôle essentiel dans la future économie mondiale » explique James McGregor, professeur à l’université de Sheffield. « Si nous pouvons utiliser des matériaux qui seraient autrement perdus dans de tels procédés, et donc les recycler, nous obtiendrons d’autres avantages ».
« Dans notre groupe de recherche, nous étudions actuellement la production de produits de valeur à partir d’une variété de déchets organiques, y compris les ressources forestières, le grain épuisé de l’industrie brassicole et les déchets alimentaires. Parallèlement à des processus de conversion du dioxyde de carbone en composés hydrocarbonés utiles » conclut-il.