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La bioinspiration au service de l'assainissement des eaux !

Alexandra Borsari est chercheuse-associée en anthropologie (i3-CoDesign Lab, Télécom ParisTech) et membre d’Anthropik. Chercheuse nomade, elle entame une exploration sociétale, politique et technique du nomadisme avec du prototypage d'habitat mobile autonome.

C'est bio et c'est beau ! 

L'assainissement est l'étape ultime du cycle de l'eau potable : une étape invisible et souvent ignorée par les usagers.

Dans les pays riches, on l'oublie au gré des usages quotidiens, habituels et automatiques de chacun. L'eau potable est là, à disposition, sur demande et puis elle s'en va. Elle ne s'attarde pas ou alors c'est un problème. L'eau doit couler et disparaître. On se souvient qu'il y a un cycle industriel qui rend cela possible quand on paye sa facture. Mais il est difficile de percevoir la part de l'assainissement dans le montant global.

Pourtant, il serait bien de s'y intéresser de plus près à la fois aux niveaux individuel et collectif. Avec la densification urbaine et les contraintes climatiques, cette étape a un impact majeur sur la sécurité sanitaire, l'environnement et le coût assumé par le consommateur : « en France, la pollution de l'eau notamment les polluants émergents représente un enjeu plus crucial que le stress hydrique qui ne touche qu'une partie du territoire ». Or, « le financement de l'eau potable repose sur le prix de vente facturé à l'usager final ». Nous sommes bien loin du principe pollueur-payeur. Bien sûr, il faudrait nuancer car le consommateur / usager peut polluer également (avec des produits d'entretiens ou la prise de médicaments par exemple). Mais le défi principal reste d'empêcher les pollutions en amont et ceci passe également par des processus efficaces à chaque étape du petit cycle de l'eau : prélèvement, traitement, utilisation, assainissement, restitution  . Les boues issues de l'assainissement peuvent être épandues sur les terres agricoles ou encore être compostées : les éventuels polluants encore présents étant alors restitués à l'environnement.

Concernant plus spécifiquement cette dernière étape, les engagements du Syndicat interdépartemental pour l’assainissement de l’agglomération parisienne (SIAAP) pour plus de sobriété et un impact écologique moindre sont représentatifs d'une tendance globale : réduire la consommation électrique, limiter l'empreinte écologique et notamment carbone, baisser globalement les coûts. C'est pour répondre à ces préoccupations de  pratiques plus écologiques et économes dans un contexte de densification des villes qu'a été créée, début 2017, la startup Aquammos.

Aquammos : un traitement bioinspiré et inspirantaquammos !

Comme l'explique Olivier Girinsky, co-fondateur et directeur scientifique, Aquammos est « une structure en biotechnologie environnementale qui vise à rendre possible l’écologie industrielle » à partir de deux procédés principaux. Le premier stimule « l’activité métabolique microbienne capable de réduire la consommation électrique des bassins de boues activées des stations d’épuration ou de postes de filtration membranaire pour le traitement de l’eau potable. »

Le second s'appuie sur les principes de la biominéralisation pour forger un biomatériau comparable au grès à partir du sable. Ce biomatériau « séquestre sables et boues issues des stations d’épuration dans une gangue minérale sous forme de brique ou dalles. Ces deux activités ont été regroupées au sein de cette structure dans une logique d’économie circulaire pour réduire l’empreinte écologique des installations industrielles et cela dans un souci d’optimisation énergétique ».

La genèse d'une solution

Ces savoir-faire sont issus, pour partie, de l'expérience acquise par Olivier Girinsky, biologiste, entrepreneur et initiateur d'une approche biomimétique chez Sup Biotech où il a assuré pendant quatre ans la coordination des projets innovants. Son parcours débute avec une thèse CIFRE sur la consolidation des sols par biocalcification in situ chez Soletanche Bachy (Vinci Construction) en collaboration avec l’Université d’Angers. Il rejoint ensuite Veolia Environnement Recherche et Innovation (VERI) pour développer puis optimiser un outil de détection de pathogènes, en particulier pour les eaux de baignade.

Colonnes de sables biominéraliséesIl crée alors Symbiosis, entreprise dédiée à « des solutions capables de séquestrer des polluants dans une matrice minérale (grès) et de biocolmater les microfissures des ouvrages vieillissants » : immeubles, voiries, ou encore canalisations. Le procédé mis au point est une alternative biologique au ciment, non toxique et sans additifs. La technique employée s'inspire de « l’activité enzymatique de micro-organismes vivants, spécifiques et non pathogènes, capables de créer rapidement de la  « pierre ». La solution consolide et séquestre dans une gaine minérale des métaux lourds et des polluants organiques (perturbateurs endocriniens, pesticides...) ».

Les autres effluents sont également valorisés : l'azote pour des engrais par exemple ou l'urée, issu de l'urine, pour nourrir les bactéries à l'origine de la biominéralisation. Le cycle fonctionne alors presque en autonomie : les résidus alimentant les bactéries-ouvrières en réduisant les besoins en énergie de l'ensemble. Le processus fait système et permet d'optimiser la dépendance eau-énergie, « enjeu  majeur pour concilier performance économique et résilience environnementale des activités industrielles ».

Ce sont ces expertises et savoir-faire qui permettent à Aquammos de proposer à la fois de la dépollution et une biodégradation accélérée couplée à de la biocalcification offrant au-delà de la séquestration des polluants des possibilités de valorisation, en particulier dans le secteur de la construction.

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Pour les non spécialistes, les approches bioinspirées peuvent se révéler d'une poésie étonnante : au sens premier du faire comme dans la recherche d'une certaine esthétique du quotidien. Aquammos transforme ainsi en quelques heures le sable en pierre, anéantissant des millions d'années de travail lent et minutieux de l'érosion. Même si les sables en question ne sont pas les mêmes, en « reconstituant » des roches, Aquammos propose non seulement une solution innovante, mais elle dispose aussi d'un fort potentiel en termes de story telling. Le nom lui-même est une synthèse empruntant d'un côté au latin (aqua, l'eau), de l'autre au grec (αμμος / ammos, le sable). L'impact sur les imaginaires provoqué par l'association des deux éléments (eau/sable) et leur pouvoir de créer un nouveau matériau est un atout pour sensibiliser le grand public aux enjeux de l'assainissement et de la valorisation des déchets.

L'ensemble des acteurs de la filière pourrait ainsi s'appuyer sur le pouvoir évocateur de processus de ce type pour faciliter leur communication, surtout quand la bioinspiration vient ajouter une touche presque magique pour le profane. L'idée n'est pas de tromper ni d'empêcher la compréhension par le grand public de processus complexes, mais bien de tirer parti de la rêverie provoquée pour susciter l'intérêt et mobiliser les intelligences.


Sources : 

Le cycle de l'eau [pdf] 

www.siaap.fr

Laurent Béduneau-Wang, doctorant en management à l'Ecole Polytechnique (i3-CRG).

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Environnement