 
Projet H2020 RECOVER : Développement d'une symbiose biotique innovante pour la biodégradation et la synthèse des plastiques afin de résoudre les défis de fin de vie dans les industries agricoles et alimentaires
- Taper Projet
- Statut Rempli
- Exécution 2020 -2024
- Budget alloué 5.767.400,72 €
- Portée Europeo
- Communauté autonome Andalucía; Comunitat Valenciana; Madrid, Comunidad de
- Principale source de financement Horizon 2020
- Site Web du projet https://recover-bbi.eu/
La transition de l'UE vers une économie plus durable et circulaire repose sur des efforts visant à minimiser la production de déchets. Une économie des plastiques plus circulaire joue un rôle clé dans cette transition. Le projet RECOVER, financé par l'UE, vise à lutter contre l'accumulation de plastiques agricoles et d'emballage non recyclables, ainsi que contre la pollution par les microplastiques. Il appliquera des solutions biotechnologiques, notamment une combinaison de micro-organismes, de nouvelles enzymes, de vers de terre et d'insectes, pour dégrader les plastiques et les transformer en produits à valeur ajoutée. Parmi ses objectifs ambitieux, RECOVER développera des procédés de bioremédiation de la pollution plastique dans les sols et le compost, ainsi que la biotransformation des plastiques conventionnels en biofertilisants et en plastiques biodégradables pour les applications agricoles et d'emballage alimentaire. Ce faisant, il contribuera à boucler la boucle dans les deux secteurs productifs tout en relevant les défis environnementaux actuels.
Le projet RECOVER a considérablement progressé dans la compréhension et la gestion des déchets plastiques agroalimentaires, malgré les difficultés rencontrées pour parvenir à une biodégradation complète. Les efforts considérables déployés pour dégrader le polyéthylène basse densité et d'autres plastiques ont révélé que leur nature récalcitrante posait des obstacles importants, entraînant des taux de dégradation insuffisants pour assurer la viabilité économique et la durabilité. Bien que les méthodes de prétraitement biologique et mécanique développées n'aient pas totalement surmonté ces difficultés, le projet a réalisé des progrès notables dans la création de sous-produits innovants à partir des flux de déchets. L'une des principales réussites du projet a été le développement de sous-produits pratiques, tels que des biofertilisants et des matériaux à base de chitine, qui ont des applications précieuses dans l'agriculture et l'emballage alimentaire. Ces avancées soulignent le potentiel de réutilisation bénéfique des déchets, même si la biodégradation complète des plastiques reste difficile à atteindre. La capacité à produire ces sous-produits représente une étape importante vers des pratiques de gestion des déchets plus durables. Le projet a également progressé dans le développement technologique et la commercialisation.
Des innovations telles que des systèmes d'imagerie hyperspectrale pour le suivi des déchets et des modèles prédictifs pour l'optimisation des processus de biodégradation ont été réalisées. Ces avancées, associées à un plan d'affaires pour la commercialisation de ces technologies, laissent entrevoir un potentiel de réussite commerciale future et des progrès continus dans la mise en place de solutions efficaces de gestion des déchets. Le projet RECOVER a réalisé des avancées notables dans la bioéconomie européenne en développant des technologies innovantes pour dégrader les plastiques non recyclables et produire de nouveaux produits biosourcés. Il a démontré la faisabilité de la circularité du plastique grâce à l'intégration d'outils biotechnologiques innovants, donnant naissance à des bioproduits précieux pour les applications agricoles et d'emballage alimentaire.
Ces avancées promettent des bénéfices sociétaux substantiels. Le projet a créé 21 emplois directs et 12 emplois indirects dans divers secteurs. D'un point de vue environnemental, RECOVER a contribué à la réduction des émissions de gaz à effet de serre grâce à la production de biofertilisants à partir de déchets, à la réduction de l'utilisation des terres grâce aux biopolymères à base de chitine et à l'amélioration de la santé des sols. Ses efforts soutiennent également la biodiversité et les pratiques agricoles durables. Par ailleurs, le projet a relevé des défis politiques en plaidant pour des définitions et des exigences plus claires concernant les excréments d'insectes dans les engrais dans le cadre de la réglementation européenne, même si des clarifications supplémentaires sont nécessaires pour une intégration complète du marché.
Le projet RECOVER s'attaque aux défis des déchets plastiques agroalimentaires grâce à des solutions biotechnologiques innovantes. Des efforts ont été consacrés à l'identification des types de déchets plastiques agroalimentaires et au développement d'approches logistiques pour leur gestion. Quatre polymères cibles : le polystyrène (PS), le polyéthylène basse densité (PEBD), le polyéthylène basse densité linéaire (PEBDL) et le polyéthylène téréphtalate (PET), ont été sélectionnés pour la dégradation et la conversion. Un système d'imagerie hyperspectrale performant a été mis au point pour le tri de ces plastiques. Des organismes et enzymes candidats à la biodégradation ont été identifiés, ce qui a conduit à la découverte de quatre consortiums microbiens capables d'utiliser divers plastiques, notamment le PEBDL/PEBD, et au développement de deux nouvelles enzymes présentant une activité significative sur le PEBDL.
Par ailleurs, l'utilisation de vers de terre pour la bioremédiation des sols et le lombricompostage, ainsi que d'insectes pour l'ingestion de plastique, a été explorée, initiant ainsi le déploiement à grande échelle de ces solutions. Les formulations des outils biotechnologiques sélectionnés ont été améliorées et des protocoles pour leur application combinée à l'échelle pilote ont été définis. Ces outils ont été testés ex situ (compostage/lombricompostage et culture d'insectes) et in situ (bioremédiation des sols) pour la dégradation et la conversion des déchets plastiques agroalimentaires. Des produits à valeur ajoutée, tels que des biofertilisants et des matériaux à base de chitine, ont ensuite été développés. Ces efforts ont été soutenus par des analyses technico-économiques, des évaluations des risques et des impacts sociaux, et par la proposition d'un plan logistique préliminaire pour la mise en œuvre de la chaîne de valeur RECOVER en zone rurale.
Malgré des tests approfondis, la dégradation complète des déchets plastiques agroalimentaires, notamment du PEBD, n'a pas été obtenue. Les ajustements apportés aux protocoles de biodégradation n'ont pas permis d'obtenir de résultats probants en matière de dégradation complète, bien qu'il ait été confirmé que les plastiques pouvaient être chimiquement modifiés et décomposés en plus petits morceaux par des vers et des insectes assistés par des micro-organismes. Un modèle prédictif a été développé pour simuler la biodégradation dans diverses conditions. Les sous-produits des processus de biodégradation ont été utilisés pour créer des biofertilisants et des produits à base de chitine, tels que des paillis et des films d'emballage alimentaire. Ces produits se sont avérés efficaces pour prolonger la durée de conservation, lutter contre les agents pathogènes des plantes et favoriser les micro-organismes bénéfiques dans les cultures. Afin d'accroître la visibilité et l'impact du projet RECOVER, des mesures complètes de communication et de sensibilisation ont été mises en œuvre. Celles-ci comprenaient une campagne de communication utilisant le site web du projet, les réseaux sociaux, des communiqués de presse et la participation à des événements. Les résultats du projet ont été diffusés via 23 publications scientifiques et plusieurs ateliers et conférences.
En outre, le projet a sollicité le soutien externe d'Horizon Results Booster pour deux services : l'amélioration des stratégies d'exploitation des résultats clés, notamment l'imagerie hyperspectrale, les modèles de biodégradation prédictifs et les biofertilisants, et l'élaboration d'un plan d'affaires pour faire progresser le système d'imagerie hyperspectrale vers la commercialisation.
Le projet RECOVER s’attaque au problème critique de la pollution plastique, en particulier dans les secteurs de l’agriculture et de l’emballage alimentaire, qui contribuent de manière significative au problème mondial des déchets plastiques.
Actuellement, seule une petite partie de ces déchets est recyclée, tandis que la majorité est incinérée, enfouie ou rejetée dans l'environnement. L'hétérogénéité et la contamination des déchets d'emballages alimentaires rendent leur recyclage difficile avec les technologies existantes, nécessitant des solutions innovantes pour boucler la boucle des matières plastiques. Pour relever ce défi, RECOVER développe des outils biotechnologiques utilisant des enzymes et des organismes, tels que des micro-organismes, des vers de terre et des insectes, pour dégrader les déchets plastiques et les convertir en biofertilisants et en bioplastiques. Ces outils sont testés en conditions réelles afin de garantir leur efficacité dans les exploitations agricoles et les municipalités, favorisant ainsi une économie circulaire. En se concentrant sur la dégradation et la transformation des plastiques non recyclables, le projet vise à réduire la pollution environnementale et à soutenir des pratiques agricoles et d'emballage durables.
Le projet RECOVER a permis des avancées significatives dans le traitement des déchets plastiques agroalimentaires grâce à des solutions biotechnologiques. En identifiant des organismes et des enzymes responsables de la biodégradation et en développant des systèmes de tri, le projet pose les bases d'une gestion innovante des déchets plastiques. Si la dégradation complète de certains plastiques reste un défi, le projet a démontré avec succès qu'ils peuvent être modifiés et décomposés en plus petits morceaux pour en faire des sous-produits valorisables.
Ces sous-produits comprennent des biofertilisants et des matériaux à base de chitine, tels que des pots de fleurs, des emballages alimentaires et des films de paillage. Malgré certaines limites, le projet RECOVER ouvre la voie à des pratiques de gestion des déchets plastiques plus durables et plus efficaces.
RECOVER est une proposition disruptive de RIA, fondée sur le besoin réel de lutter contre la contamination des terres agricoles par des plastiques agricoles non biodégradables, et d'améliorer la gestion des déchets municipaux en réduisant drastiquement la part des emballages destinés à des systèmes de gestion non durables. Nous souhaitons atteindre nos objectifs ambitieux en appliquant des solutions biotechnologiques incluant des bioprocédés symbiotiques entre des micro-organismes hautement performants décrits précédemment, utilisant des systèmes microbiologiques transmis par diverses espèces d'insectes.
En fait, l'une des principales innovations de notre proposition réside dans la combinaison de micro-organismes endogènes et exogènes et leur inoculation aux insectes. Cela permettra une biodégradation plus élevée et, simultanément, la conversion directe des déchets plastiques agroalimentaires en sous-produits d'insectes tels que la chitine, laquelle peut être convertie en chitosane (une matière première très précieuse pour les bioplastiques et d'autres applications industrielles intéressantes grâce à son activité antimicrobienne). Ce matériau sera utilisé dans les emballages actifs, les films de paillage améliorés et les biofertilisants. RECOVER contribuera à l'apport de nouvelles solutions biotechnologiques en utilisant des micro-organismes, des enzymes et des insectes pour dégrader les déchets d'emballages plastiques conventionnels et les films agricoles, tout en générant de nouvelles matières premières pour les bioindustries.
Le procédé sera optimisé et mis en œuvre ex situ dans des réacteurs de compostage (voie privilégiée pour les plastiques non recyclables issus des déchets solides municipaux ou des films agricoles facilement récupérables) ou in situ dans le cas de la bioremédiation des sols contaminés, par exemple à l'aide de films de paillage, qui contribueront à l'élimination à long terme des polymères non biodégradables de l'environnement. De plus, RECOVER permet de traiter la contamination par les microplastiques, tant au niveau industriel que du compostage des sols.
Les industries de l'agriculture et de l'emballage alimentaire consomment d'énormes quantités de plastique. Trouver des moyens de réutiliser ce matériau et de réduire les déchets reste un défi majeur. Par exemple, environ la moitié des emballages alimentaires usagés qui finissent dans les ordures ménagères ne peuvent pas être recyclés car ils contiennent des restes alimentaires ou sont un mélange de différents plastiques. Ces déchets plastiques sont destinés à la décharge ou à l'incinération et finissent souvent dans le sol. « Les filières de recyclage actuelles sont insuffisantes pour résoudre ces problèmes », explique María López, coordinatrice du projet RECOVER, de l'Université d'Almería en Espagne. « Nous devons trouver de nouvelles solutions. » RECOVER a reçu un financement du Bio-Based Industries Joint Undertaking, un partenariat public-privé entre l'UE et l'industrie. Transformer les déchets plastiques en produits utiles.
En réponse, RECOVER a innové en transformant les déchets plastiques en produits utiles et en éliminant la pollution plastique existante. Pour ce faire, ils ont utilisé des solutions biologiques. « Nos outils étaient des micro-organismes, des insectes et des vers de terre », explique López. « Nous avons combiné leurs capacités naturelles à transformer et à éliminer le plastique dans trois scénarios clés. » Le premier scénario s'est concentré sur le plastique difficilement recyclable. Une combinaison d'insectes et de micro-organismes connus pour se nourrir et décomposer le plastique a été testée.
Ce cocktail biologique a été utilisé pour décomposer les déchets plastiques, créant ainsi de nouvelles possibilités. Le fumier d'insectes mangeurs de plastique, appelé excréments d'insectes, a servi à préparer des engrais, tandis que la chitine, un composé antimicrobien extrait des exosquelettes d'insectes, a été utilisée pour produire des emballages alimentaires biodégradables. « Ces emballages alimentaires peuvent également prolonger la durée de conservation des aliments grâce à leurs propriétés antimicrobiennes », ajoute López. « Nous avons testé ce procédé sur du blanc de poulet dans le cadre du projet. » La chitine et même des parties d'insectes ont également été utilisées pour produire respectivement des films agricoles et des pots de fleurs biodégradables. « L'idée est que ces pots de fleurs puissent être utilisés en complément du compost produit à partir d'excréments d'insectes », explique López. Éliminer la contamination des déchets organiques Un deuxième scénario a porté sur les flux de déchets organiques, qui contiennent souvent du plastique. Cette contamination peut être difficile à séparer et à éliminer, ce qui entraîne une contamination plastique du compost.
Pour remédier à ce problème, le projet a utilisé un type particulier de ver de terre, ainsi que des micro-organismes, pour éliminer ce plastique. « Les micro-organismes peuvent agir comme des probiotiques pour les vers de terre, les aidant à se nourrir du plastique et à le transformer en engrais », explique López. « Ce compost peut être combiné aux déchets d'insectes de notre premier scénario pour produire un compost de haute qualité. » Le troisième scénario consistait à éliminer la contamination plastique du sol, cette fois en utilisant une autre espèce de ver de terre.
Le projet a également étudié les moyens de surveiller et de modéliser la pollution par les microplastiques dans les sols et le compost. Parmi les principales réussites du projet, on peut citer le développement d'un dispositif de surveillance des microplastiques, de pots biodégradables, d'engrais et de films pour emballages alimentaires. « Tous ces produits sont en voie de commercialisation », note López. « Cependant, l'élimination du plastique des sols s'est avérée plus complexe. » Selon López, le public devrait en être conscient. « Le plastique est présent dans l'environnement, et il reste encore du travail à faire », ajoute-t-elle. « Notre approche, cependant, pourrait faire partie d'une solution future. »
Le projet RECOVER a en effet permis d'apprendre beaucoup. « De nombreuses solutions biologiques pourraient nous aider à atteindre nos objectifs de recyclage », explique López. « Ce n'est que la partie émergée de l'iceberg, du point de vue des biotechnologies. »
- UNIVERSIDAD DE ALMERIA
- INGREDIENT ODYSSEY SA
- NUTRINSECT SRL
- IDELUX ENVIRONNEMENT
- CARTON BROS
- UNIVERSITA DI PISA
- ASA SPEZIALENZYME GMBH
- ASOCIACIÓN AGRARIA DE JÓVENES AGRICULTORES
- NATURPLAS PLASTICOS AGRICOLAS SL
- HOCHSCHULE ALBSTADT-SIGMARINGEN
- BRUNEL UNIVERSITY LONDON
- OWS RESEARCH FOUNDATION PS
- ENCO SRL
- UNIVERSIDAD MIGUEL HERNANDEZ DE ELCHE
- FEMTO ENGINEERING SRL
- IRIS TECHNOLOGY SOLUTIONS, SOCIEDAD LIMITADA
- SOCIEDAD ANONIMA AGRICULTORES DE LAVEGA DE VALENCIA
- Site Web du projet (CORDIS)
- Fiche d'information du projet CORDIS (pdf)
- Plan de communication
- Industrie, parties prenantes et lignes directrices politiques concernant la ges…
- Rapport sur la chaîne de valeur RECOVER
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- Site Web de l'Université d'Almeria
- Site Web de l'Université de Pise
- Site Internet de ASA SPEZIALENZYME GMBH
- Site Web de l'Université Brunel de Londres
- Site Web d'ENCO SRL
- Site Web de l'Université Miguel Hernández d'Elche
- Site Web de FEMTO ENGINEERING SRL
- Site Web d'IRIS TECHNOLOGY SOLUTIONS, SOCIÉTÉ À LIMITÉE
 
 
 
 
        
   
                         
             
            