26 novembre 2025

Temps de lecture : 4 minutes

L’injection d’électricité dans les déchets alimentaires pourrait libérer leur véritable potentiel

L’électricité semble stimuler le processus de fermentation de déchets alimentaires, puisqu’il accélère leur décomposition en produits chimiques utiles pour l’industrie.

Par Emma Bryce

Ajouter une petite dose d’électricité à la fermentation des déchets alimentaires peut accélérer la décomposition de la matière organique et générer de plus grandes quantités de sous-produits précieux, très recherchés par l’industrie. Ce processus de fermentation « suralimenté », décrit dans une étude récente, pourrait réduire la quantité de déchets acheminés vers les sites d’enfouissement chaque année, en transformant davantage de ces déchets en produits véritablement utiles.

Cette nouvelle étude s’appuie sur les travaux antérieurs de l’équipe de recherche, visant à analyser la valeur des déchets alimentaires et les différentes manières dont ils peuvent être exploités à diverses fins, allant de la production de biodiesel à la fabrication de pneus. Ces travaux explorent également la possibilité d’extraire des « produits chimiques plateforme » des déchets alimentaires, qui sont au centre de cette nouvelle recherche.

Ces produits chimiques comprennent notamment de l’éthanol et de l’acétone, éléments de base essentiels pour fabriquer une grande variété de produits dans, entre autres, les industries pharmaceutiques, agricoles et d’emballage.

Dans leur article publié dans le Journal of Environmental Chemical Engineering, l’équipe nous dévoile les principaux acteurs responsables de la transformation des déchets alimentaires en ces produits chimiques : les microbes. Plus précisément, elle a sélectionné deux espèces de bactéries du genre Clostridium pour l’étude : C. bijerinckii et C. carboxidivorans. Les scientifiques ont nourri ces bactéries avec des résidus de crème sure et de crème glacée, riches en matière organique, et ont ensuite observé leur comportement dans différentes conditions expérimentales.

Dans une première série d’expériences, l’équipe a cultivé les bactéries dans un récipient de fermentation classique, où elles étaient incubées à haute température avec les déchets alimentaires. Dans une autre série, les microbes ont été testés à température ambiante dans une unité d’électrofermentation équipée d’un conducteur transmettant un courant électrique destiné à stimuler la boue organique contenant les bactéries.

Les scientifiques ont également comparé la capacité des bactéries à produire des produits chimiques plateformes lorsqu’elles étaient cultivées seules, par rapport à lorsqu’elles étaient associées. Les expériences ont révélé que lorsqu’elles étaient combinées, les bactéries produisaient des rendements beaucoup plus élevés de produits chimiques plateforme à partir des déchets alimentaires que lorsqu’elles agissaient séparément. Selon l’équipe, cela s’attribue à une synergie bénéfique entre les deux espèces choisies. L’une des bactéries décompose partiellement les déchets alimentaires en dioxyde de carbone, que l’autre utilise ensuite comme substrat, assimilant cette molécule pour produire à son tour divers sous-produits.

Ces rendements plus élevés étaient particulièrement marqués dans les réservoirs d’électrofermentation, où, en travaillant ensemble, les deux espèces de bactéries ont produit davantage d’acétone, d’éthanol et de butanol – des composés essentiels à la fabrication de produits de nettoyage, de cosmétiques et de peintures.

Le rôle bénéfique de l’électricité tient au fait qu’elle semble « survolter » le processus, augmentant le métabolisme des bactéries, et donc la vitesse à laquelle elles dégradent les déchets alimentaires et produisent des sous-produits.

L’étude a également révélé que la tension appliquée joue un rôle clé : étonnamment, une tension légèrement plus faible a entraîné des rendements supérieurs à ceux obtenus avec une tension plus élevée. Selon l’équipe, cela suggère que l’électrofermentation offre des possibilités de réglage précis pour la production de produits chimiques plateforme, en modulant la tension et en combinant différentes souches bactériennes.

Les produits chimiques plateforme représentent un marché considérable. Puisque des substances comme l’acétone, le butanol et l’éthanol sont souvent issues du pétrole et du gaz, les produire à partir de déchets alimentaires constitue une manière ingénieuse de réduire leur impact environnemental ainsi que celui des industries associées.

Parallèlement, la revalorisation des déchets alimentaires en substances intrinsèquement utiles diminue leur propre empreinte écologique, sachant que ces déchets sont responsables d’environ 11 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre chaque année.

« Nous valorisons un déchet pour lequel les entreprises doivent normalement payer afin qu’il soit acheminé à l’enfouissement, où il finit par produire du méthane », explique la chercheuse principale Saba Beenish, scientifique en génie alimentaire, agricole et biologique à l’Université d’État de l’Ohio. « Nous créons une industrie à partir des déchets d’une autre industrie. »

L’équipe compte prochainement s’attaquer à une autre source massive de gaspillage alimentaire : les résidus de café.

Source : Saba et coll., « Biomanufacturing of early platform chemicals from industrial processing food waste using mono- and co-culture electrofermentation », Journal of Environmental Chemical Engineering, 2025.

Article original en anglais : https://www.anthropocenemagazine.org/2025/09/zapping-food-waste-with-a-jolt-of-electricity-could-release-its-true-potential/