Kevin Packer de Zavit – Science et Environment in Israel.

La plante miracle qui transforme les eaux usées en cristal

July 20, 2019

Des chercheurs israéliens se sont penchés sur le traitement des eaux usées en utilisant les caractéristiques de Dame Nature

Lutter contre la pénurie d’eau et la pollution des nappes phréatiques sont parmi les grands défis de la planète, notamment dans les pays au climat aride.

Israël en fait partie et tente de s’adapter au manque d’eau en s’investissant dans toutes les technologies de recyclage des eaux usées et de désalinisation.

Aujourd’hui Israël est devenu un pays leader dans ces domaines et 90% de ses eaux usées sont recyclées

Une plante herbacée, aux multiples pouvoirs

Les différents procédés en cours ayant chacun leurs limites, les experts se penchent désormais sur une approche scientifique encore relativement récente, le biomimétisme, ou bio-inspiration.

Cette technique consiste à étudier la nature sous toutes ses formes (animaux, plantes, micro-organismes, écosystèmes…), à en tirer des enseignements pour des processus technologiques qui seront moins polluants, moins consommateurs d’énergie, notamment dans le cadre de la dépollution des sols.

En s’inspirant de cette approche, des chercheurs israéliens ont fait une découverte majeure et identifié une plante herbacée, championne dans la dépollution des sols.

Cette plante miracle, très présente le long des mers et océans, suscite de grands espoirs. Dénommée Sesuvium portulacastrum, ou Sésuve à fleurs de pourpiers, elle a de nombreuses qualités.

D’une part, elle est la plus susceptible, grâce à sa composition biochimique, d’absorber les déchets des sols et de dépolluer, et d’autre part, elle est très utile dans l’industrie cosmétique et pharmaceutique grâce à son pouvoir anti-oxydant et à ses caractéristiques émollientes.

Elle contient notamment le squalène, un hydrocarbure insaturé très prisé dans l’industrie pharmaceutique comme adjuvant et dans la composition de vaccin, et de la vitamine E. « Le squalène est un lipide naturel, un des plus efficaces qui existe dans la nature, rapidement absorbé par la peau et capable de restaurer les besoins en hydratation sans laisser de traces de gras », souligne le Dr. Ezra Orlofsky, scientifique à l’université Ben Gourion dans le Negev .

Compte tenu de son potentiel, “nous étudions comment utiliser au mieux ses capacités d’autant que sa culture est très peu chère », ajoute-t-il.

Cette découverte a été menée par des scientifiques et une entreprise israélienne Ayala Water & Ecology, spécialisée dans la phytoremédiation (dépollution des sols, épuration des eaux et assainissement de l’air).

Très active dans ce domaine, cette société a mis au point un nouveau système qui permettra à Israël de subvenir à ses besoins en eaux, même avec l’accroissement de sa population.

“Nous avons mené une étude holistique à savoir traiter l’eau et traiter les sols, prévenir les inondations et purifier l’air, tout ceci grâce à un mécanisme multidimensionnel », explique Eli Cohen, PDG de Ayala.  Avec 29 années d’expérience dans ce domaine Ayala est devenu un des leaders de la phytoremédiation et  exporte ses nouveaux procédés technologiques.

 

Nouvelle approche : la bio-inspiration

L’idée est d’étudier les propriétés d’évacuation d’eau des sols et les pouvoirs d’absorption de certaines plantes, capables de purifier ces eaux usées provenant notamment des déchets de l’industrie du bétail.

Pour le monde scientifique l’enjeu est de taille car il s’agit de trouver une méthode qui permettra de recycler les énormes quantités de déchets rejetés dans la nature et dus à la production animale, un des secteurs les plus polluants actuellement.

Depuis quelques années le problème des déchets de la production animale est devenu un sujet majeur d’inquiétude d’autant que l’élevage intensif, la recherche de la productivité, augmentent considérablement les risques de contamination des eaux dans le sol, appauvrissent les nappes phréatiques, ont des incidences sanitaires graves, si aucun traitement n’est entrepris

Les chiffres sont là pour le prouver. La quantité de déchets produits par le bétail et les volailles aux Etats-Unis est treize fois plus élevée que les déchets de la population humaine. En France on compte 849 millions de tonnes de déchets par an dont 374 millions de tonnes provenant de l’agriculture.

“Nous avons utilisé plusieurs technologies déjà existantes pour concevoir un processus plus efficace de traitement des eaux sales », explique le Dr. Ezra Orlofsky, qui travaille chez Ayala depuis 6 ans.

Preuve de leur importance : ces travaux sont menés sous l’égide de la communauté européenne dans le cadre du projet Brigaid dont l’objectif est de financer des innovations pour répondre aux défis environnementaux.

Les travaux menés par Orlofsky sont de première importance et l’identification de cette plante dépollueuse est très prometteuse.

C’est à Kiryat Shmona (nord de la Galilée) que travaille l’équipe dans un centre de traitement des eaux.

Plusieurs étapes sont nécessaires pour que l’expérience soit pertinente.  Au cours des premières étapes, les déchets solides sont filtrés et séparés pour servir de compost alors que les déchets liquides sont reversés dans trois zones humides artificielles, créés pour reproduire à l’identique l’écosystème de la région

Les travaux se sont notamment concentrés sur la manière dont le sodium est éliminé dans les déchets. Au départ, les eaux usées étaient brunâtres et opaques mais après leur passage dans les zones humides elles sont ressorties claires et sans odeur.

Quel est le mécanisme ? Le processus utilise les capacités de photosynthèse des plantes et des caractéristiques biochimiques spécifiques de certaines d’entre elles, dont la Sésuve à fleurs de pourpiers.

L’objectif de ces expériences est de créer un circuit fermé pour que les déchets agricoles et industriels, rejetés dans le sol, soient aussitôt et dans le même lieu retraités, recyclés et l’eau, ainsi dépollué, pourra de nouveau servir à irriguer les cultures.

Les scientifiques pensent que ce nouveau système de phytoremédiation est le plus prometteur car il doit permettre de réduire la toxicité des déchets induits par l’industrie animale sans créer une pollution supplémentaire. Il sera notamment indispensable dans les pays pauvres qui manquent d’infrastructures de retraitement des eaux.

Ces travaux ont été présentés lors d’une conférence au Technion en mars 2019 dans le cadre d’un colloque annuel international dont les thèmes sont le développement durable et la production alimentaire. Cette année la conservation des sols et la dépollution étaient à l’honneur du congrès.

S’adapter à un modèle circulaire

“Nous proposons un changement de modèles et de passer d’une agro-industrie linéaire à un système circulaire. Dans un système linéaire, les ressources naturelles sont d’abord extraites, puis transformées et ensuite éliminées en déchets alors que dans l’économie circulaire l’accent est mis sur la régénération et la restauration des ressources, les animaux sont nourris pour générer le produit (viande, lait œufs…) et également utilisés pour valoriser leurs déchets et profiter de leurs produits dérivés », explique Orlofsky.

L’approche biomimétisme peut aider à recycler l’eau mais a également un effet positif sur la santé humaine.

Le traitement actuel des eaux peut se traduire par une contamination des sols et par l’écoulement d’eaux impropres à l’usage agricole. Des problèmes de santé risquent  ainsi de survenir autant parmi les employés des centres de retraitement d’eau que parmi les riverains à proximité des champs irrigués par ces eaux usées.

A tout point de vue la question de l’élimination des déchets et de la purification des eaux usées est un élément clé pour l’environnement, la santé des habitants et la protection de la biodiversité.

En fait si l’on résume, la solution est simple : « les troupeaux sont nourris, un produit alimentaire est créé qui respecte l’environnement. Les déchets sont valorisés et des produits dérivés sont même développés », conclut le Dr. Orlofsky.

Cet article de ZAVIT a également été publié dans Israël Science Info le 22/07/2019.