Des scientifiques transforment les déchets laitiers en carburant

Une entreprise qui a contribué à concevoir la manière dont les astronautes cultivent et recyclent les aliments dans l'espace applique désormais ce raisonnement au problème crucial des déchets laitiers ici sur Terre.

Take Root Bio a collaboré avec l'université Heriot-Watt du Royaume-Uni pour transformer avec succès le lactosérum salé, un sous-produit important de la production de fromage, en un carburant largement utilisé appelé bioéthanol.

Soutenu par le Centre d'innovation en biotechnologie industrielle (IBioIC : Industrial Biotechnology Innovation Centre), qui a mis en relation les deux organisations grâce à son réseau industriel, le projet a permis d'associer l'approche en boucle fermée de Take Root Bio à l'expertise de Heriot-Watt en matière de solutions biosourcées.

Ensemble, ils ont étudié comment les sucres présents dans le lactosérum salé pouvaient être transformés par un procédé biosourcé, valorisant ainsi une matière première souvent difficile et coûteuse à gérer. Ce procédé génère également un flux secondaire potentiellement récupérable et réutilisable.

Le traitement du lactosérum salé représente un défi de taille. Au Royaume-Uni, la production de cheddar et de fromages similaires génère chaque année environ 95 000 tonnes de ce lactosérum, dont la combinaison de sucres du lait et d'une forte teneur en sel rend la gestion particulièrement complexe.

Un seul producteur laitier peut générer des dizaines de milliers de litres chaque semaine, créant ainsi des pressions environnementales et économiques sur le secteur.

Bien que le projet se concentre sur les déchets laitiers, il s'appuie sur l'expertise de l'entreprise en ingénierie de la biosphère et complète le savoir-faire de l'université Heriot-Watt en matière d'économie circulaire. Dans les systèmes développés par Take Root Bio, les ressources sont utilisées le plus longtemps possible, chaque processus alimentant le suivant au lieu de générer des déchets.

Cette même approche sous-tend le volet du projet mené par Heriot-Watt. Ses scientifiques sont spécialisés dans la valorisation des sous-produits alimentaires et des boissons. Ils utilisent des procédés biologiques pour transformer des matières premières difficiles à transformer en ressources utilisables, ce qui fait de ce partenariat une évidence.

Au cœur du projet se trouvait l'idée de considérer le lactosérum salé comme une ressource plutôt que comme un déchet. Ainsi, les producteurs laitiers pourraient potentiellement réduire les coûts liés à sa gestion tout en fournissant une matière première pour de nouveaux produits biosourcés. L'entreprise étudie également la possibilité de déployer des unités de production mobiles à proximité des lieux de production de ces sous-produits, ce qui contribuerait à réduire les besoins en transport et faciliterait le passage à l'échelle supérieure.

Kirk Siderman-Wolter, fondateur de Take Root Bio, explique : « Nous nous sommes toujours intéressés à ce qui se passe lorsqu’on cesse de considérer un objet comme un déchet et qu’on commence à se demander comment il pourrait être valorisé. L’entreprise a commencé par étudier comment cultiver des aliments dans l’espace, où chaque ressource compte et où rien ne peut être gaspillé. Ces mêmes principes s’appliquent étonnamment bien sur Terre. Le lactosérum salé est produit en très grandes quantités et peut être difficile à traiter ; nous avons donc voulu savoir s’il existait une meilleure utilisation possible. »

« Si nous pouvons contribuer à transformer quelque chose qui coûte actuellement de l'argent à gérer en quelque chose qui a une réelle valeur, c'est un résultat positif à la fois pour les producteurs laitiers et pour l'environnement. »

L'université Heriot-Watt enseigne et mène des recherches sur le brassage et la distillation depuis 1903 et abrite le Centre international du brassage et de la distillation (ICBD : International Centre for Brewing and Distilling). Elle travaille également à la création d'un nouveau Centre pour le brassage et la distillation durables afin d'aider le secteur à relever les défis environnementaux et à promouvoir des pratiques plus respectueuses de l'environnement.

Ce centre offrira au secteur un accès à des plateformes d'expérimentation à faibles émissions de carbone, un soutien à la commercialisation de nouveaux produits et des formations pour la prochaine génération de professionnels du secteur.

Les recherches menées à l'ICBD reflètent l'intérêt plus large que porte Heriot-Watt à l'économie circulaire et à l'efficacité des ressources, deux axes clés d'iNetZ+, l'institut de recherche mondial de l'université pour le zéro émission nette et au-delà.

Selon Jane White, spécialiste de la valorisation des déchets à l'université Heriot-Watt : « L'industrie agroalimentaire génère une grande variété de sous-produits, dont beaucoup contiennent encore des composants précieux, mais dont la gestion peut s'avérer complexe. Ces sous-produits constituent donc des candidats intéressants pour les procédés biosourcés permettant de récupérer de la valeur à partir de matériaux qui seraient autrement considérés comme des déchets. »

Le Dr Shiwen Zhuang, spécialiste du développement de la fermentation à l'Université Heriot-Watt, a déclaré : « Ce projet nous a permis d'explorer si des solutions biosourcées pouvaient contribuer à valoriser le lactosérum salé tout en réduisant les problèmes liés à son élimination. C'est précisément le type d'approche de valorisation qui pourrait renforcer la durabilité dans l'ensemble du secteur agroalimentaire. »

Liz Fletcher, directrice de l'impact et directrice générale adjointe d'IBioIC, a déclaré : « L'une des plus grandes opportunités de la biotechnologie industrielle réside dans la découverte de nouvelles utilisations pour des matériaux actuellement considérés comme des déchets. En associant entreprises et expertise universitaire, des projets comme celui-ci peuvent révéler des solutions qui offrent des avantages à la fois environnementaux et commerciaux. »

« Ce qui nous a plu dans ce projet, c'est qu'il abordait un problème familier sous un angle différent. C'est exactement le type d'innovation que nous voulons soutenir, et nous sommes impatients de voir la suite des travaux. »

Pour l'avenir, Take Root Bio, en collaboration avec l'Université Heriot-Watt, étudie la possibilité d'appliquer des techniques similaires à d'autres sous-produits alimentaires et agricoles, notamment les déchets issus de la transformation des fruits et légumes. L'entreprise explore également des solutions pour capter les gaz produits lors de la fermentation, tels que le méthane et l'hydrogène, afin de les utiliser dans de futurs systèmes de production alimentaire.

https://www.hw.ac.uk/news/2026/heriot-watt-scientists-turn-dairy-waste-into-fuel

https://www.hw.ac.uk/study/research/international-centre-brewing-distilling-icbd