Luna Yu est PDG de Genecis, une société basée à l’Université de Toronto qui a pour objectif de transformer les déchets des bacs verts en plastiques compostables destinés à être utilisés dans des produits tels que les dosettes de café.
Et si le plastique était fabriqué à partir de déchets tels que des pelures de banane, du marc de café et des récipients à emporter en carton au lieu de pétrole? Et si, après utilisation, ce plastique se décomposait comme le matériel biologique avec lequel il était fabriqué ?
Genecis, une startup du secteur des CleanTech basée à Toronto, essaie de concrétiser ce rêve de plastique écologique et de le rendre suffisamment bon marché pour être utilisé dans des articles de consommation courante tels que des pailles, des dosettes de café et d’autres emballages alimentaires.
Genecis exploite les bactéries pour transformer les déchets de cuisine en plastiques biocompatibles et compostables, appelés PHAs (polyhydroxyalcanoates).
Les bactéries qui fabriquent le plastique dévorent les déchets qui ont été prétraités par d’autres bactéries en « bouchées » moléculaires. Et, comme nous, s’ils sont bien nourris, ils ont un surplus de poids – assez curieusement, en plastique.
« C’est comme la graisse de la bactérie », explique Luna Yu, PDG de la société, âgée de 24 ans.
Les granulés de plastique sont ensuite extraits des bactéries et transformés en granulés pouvant être vendus et moulés en produits plastiques. La société a signé des accords avec des entreprises de l’Ontario au Canada qui prévoient l’utiliser pour fabriquer des dosettes à café compostables et le plastique imprimé par des imprimantes 3D.
Le PHA est déjà sur le marché. Parce qu’il est biocompatible et biodégradable, il est utilisé dans de nombreuses applications médicales allant des valves cardiaques aux sutures qui se dissolvent.
Moins cher et plus vert
Mais comme il est fabriqué à partir de cultures vivrières telles que la canne à sucre, le maïs et le canola, il coûte assez cher : trois fois ou quatre fois plus cher que les pétroplastiques comme le PET ou le polypropylène, généralement utilisés dans les dosettes, les bouteilles de boisson ou les pots de yogourt que nous achetons.
Dans ce bioréacteur du laboratoire de Genecis, les bactéries ingurgitent les déchets alimentaires transformés et stockent l’énergie supplémentaire sous forme de plastique plutôt que de graisse.
Luna Yu espère réduire les coûts de production de PHA d’au moins 40% en utilisant les déchets comme matière première, ce qui les rendra économiquement viables pour des utilisations quotidiennes telles que l’emballage des aliments.
Il y a d’autres bonnes raisons de le faire.
Bien que les cultures vivrières soient des ressources renouvelables, on estime que l’agriculture est responsable d’un tiers des émissions mondiales de gaz à effet de serre.
À l’autre bout de l’équation, les déchets de cuisine que nous rejetons libèrent du dioxyde de carbone ou du méthane – un gaz à effet de serre 20 fois plus puissant que le dioxyde de carbone – lorsqu’il se décompose. À cause de cela, les sites d’enfouissement représentent 20% des émissions de méthane du Canada. De nombreuses municipalités tentent de réduire les émissions provenant d’installations de compostage ou de digestion anaérobie, où elles peuvent être capturées.
David Grewell, professeur à la North Dakota State University et directeur du Center for Bioplastics and Biocomposites, a déclaré que la transformation de déchets organiques en plastique pourrait également bloquer ou « séquestrer » ces émissions et rendre les déchets plus précieux et donc moins susceptibles de se retrouver dans une décharge.
« Cela va ouvrir les marchés et avoir un impact positif dans tous les domaines », a-t-il déclaré.
Genecis n’est pas la seule entreprise à vouloir transformer les déchets en PHA. Mango Materials, en Californie, utilise le méthane issu de déchets organiques pour fabriquer des PHAs pour des bouchons de bouteilles en plastique et du bio polyester pour des vêtements. Et des chercheurs d’AnoxKaldnes en Suède ont mis à l’essai un procédé permettant de les fabriquer à partir de boues d’épuration.
Mais tous en sont à leurs débuts et le prochain défi consiste à passer à l’échelle supérieure.
Actuellement, dans un laboratoire vieillissant loué sur le campus de l’Université de Toronto, Genecis peut produire environ un demi-kilogramme de PHA par semaine à partir d’environ 75 kilogrammes de déchets alimentaires collectés à la cafétéria de l’usine voisine de Campbell’s Soup.
Mise à l’échelle
Mais très prochainement, il est prévu de construire une usine de démonstration capable de traiter trois tonnes de déchets organiques en une quantité pouvant atteindre 70 kg de PHA par semaine, grâce à de nouveaux investissements qui lui permettront d’acheter du matériel plus efficace.
En septembre, Luna Yu a été nommée l’une des six finalistes du « MaRS Women in Cleantech Challenge » parrainé par Natural Ressources Canada. Elle a reçu 300 000 dollars de soutien de MaRS, un incubateur technologique basé à Toronto, ainsi qu’une allocation annuelle de 115 000 dollars pendant deux ans et demi pour travailler avec les laboratoires fédéraux pour développer la technologie de son entreprise.
Les six finalistes se disputeront le grand prix, un investissement de 1 million de dollars.
Les bactéries produisent des granules d’un plastique appelé PHA. Elle est extraite et transformée en granulés pouvant être vendus et transformés en produits plastiques.
C’est dans la salle que le personnel enfile une couche protectrice jaune et broie les déchets alimentaires en une suspension qui peut être filtrée en un liquide suffisamment fin pour que les bactéries puissent en profiter.
Il existe un réservoir de bactéries qui prédisposent les déchets alimentaires en molécules très petites. Ces molécules passent à travers un autre filtre et alimentent les bactéries « PHA » dans une autre cuve en verre cylindrique. Ils passent quatre à vingt-quatre heures à s’engraisser avant d’être retirés du bioréacteur et le PHA est extrait à l’aide de produits chimiques tels que de l’eau de javel.
McDonalds, dosettes de café PC
Une fois que la société fabriquera des PHA à une échelle suffisamment grande, le matériau sera intégré aux résines compostables fabriquées par Competitive Green Technologies, basée à Leamington, en Ontario.
La société fabrique actuellement des pailles compostables contenant des PHA importées d’outre-mer, ainsi que d’autres résines compostables ne contenant pas encore de PHA.
Il y a quelques mois, le directeur général de la société, Atul Bali, a été contacté par Luna Yu, qui s’est demandé s’il serait intéressé par une collaboration.
Atul Bali, qui a déclaré que son entreprise avait pour objectif de réduire la dépendance aux combustibles fossiles et d’être plus respectueux de l’environnement, tient beaucoup à l’idée d’un fournisseur canadien.
« Je suis plutôt enthousiasmé par ce que fait Genecis », a déclaré Atul Bali, qui a déclaré que les deux sociétés partageaient les mêmes valeurs. « Nous pensons que… les déchets n’existent pas. Les déchets sont un produit à la recherche d’opportunités. »
Il a également déclaré qu’il souhaitait également contribuer à faire progresser la biotechnologie canadienne en trouvant une maison pour le plastique de Genecis dès sa production.
Jusqu’à présent, il a fourni à Genecis les normes auxquelles le PHA doit se conformer pour être compatibles avec sa résine. Il estime que la société sera dans environ un an.
À l’avenir, il a ajouté que les PHA pourraient être intégrées à certaines des autres résines de la société, notamment celle utilisée dans les dosettes à café compostables fabriquées par Club Coffee pour des marques telles que McDonald’s. Cette résine, développée en collaboration avec l’Université de Guelph au Canada, contient actuellement une combinaison de peaux de grains de café et de plastiques dérivés du pétrole compostables.
Non accepté pour le compostage municipal
Il y a encore d’autres défis. L’un des plus importants est que les plastiques compostables – y compris les dosettes de café déjà sur le marché – ne sont pas acceptés dans les programmes de réacheminement des déchets organiques municipaux au Canada, bien que certains soient soumis à des tests dans des endroits comme Toronto.
La plupart des plastiques ne sont pas compostables, et la plupart de ce qui finit dans le bac vert est une « contamination » – les plastiques sont donc généralement triés par filtrage à la machine.
C’est le cas à Moncton, N.-B., où le coordonnateur du réacheminement des déchets, Gena Alderson, a déclaré que les plastiques compostables seraient difficiles à récupérer dans l’usine de compostage locale.
Néanmoins, elle pense que les options compostables sont meilleures que les matières recyclables, comme les dosettes de café, car elles sont plus susceptibles de se décomposer, même si elles ne se rendent pas dans une installation de compostage.
Mais les options réutilisables sont toujours meilleures, a-t-elle ajouté. « Je pense que la meilleure chose à faire est d’éviter l’utilisation unique chaque fois que nous le pouvons. »
