Qu'est-ce que la biotechnologie environnementale?
La biotechnologie environnementale est un domaine de la science et de l'ingénierie qui utilise des systèmes organiques et vivants pour nettoyer les déchets environnementaux, prévenir la pollution grâce au développement de technologies vertes et améliorer les processus industriels tels que la fabrication de bioplastiques et de biocarburants par des actions enzymatiques. Le domaine de la science et de la technologie de l’environnement se généralise de plus en plus au fur et à mesure que les industries cherchent des méthodes de production plus efficaces et moins polluantes pour se conformer à la réglementation gouvernementale. L'un des principaux domaines sur lesquels la biotechnologie environnementale se concentre depuis 2011 comprend la dépollution de la pollution industrielle ancienne telle que la contamination par les métaux toxiques du sol ou des eaux souterraines. Les développements commerciaux bénéfiques incluent la biométhanisation, la production de biocarburant et de bioplastique et le traitement microbien des flux d’eaux usées.
De nombreux pays modernes ont des centres de recherche en biotechnologie environnementale financés à la fois par des fonds publics et privés pour faire progresser la technologie des sciences de l'environnement. Parmi ces exemples, citons le Centre australien de recherche coopérative en biotechnologie environnementale (EBCRC), spécialisé dans le contrôle de la pollution industrielle, et le Centre américain de biotechnologie environnementale (CEB), qui étudie les systèmes hydrologiques et microbiens en relation avec les enjeux du assainissement de l'environnement à l'aide de procédés biologiques. Si une grande partie de ces recherches concerne traditionnellement les sciences de la vie, à savoir la microbiologie et la recherche agricole, le génie chimique joue également un rôle de plus en plus important dans ce domaine. Cela est dû au fait que de nombreux composés industriels synthétiques sont connus pour être xénobiotiques, s’accumulant dans les écosystèmes et les organismes vivants, car ils ne sont pas facilement décomposés par les processus naturels au fil du temps.
Parmi les solutions technologiques environnementales les plus significatives offertes par la recherche et le développement en biotechnologie environnementale, on trouve la production de matières premières à base de déchets. Les matières premières sont des matériaux inutiles produits par un processus industriel et qui peuvent trouver une valeur ajoutée dans un autre processus au lieu d’être un polluant environnemental et un déchet à la fois en coûts de matériaux et d’énergie. La mise au point de systèmes de charge d'alimentation a fait l'objet de recherches très poussées pour la production de carburant à l'éthanol et par le biais de sous-produits créés dans l'industrie du papier. Les déchets de pulpe et d'écorce de bois issus de la fabrication du papier peuvent être utilisés pour fermenter des biocarburants, ainsi que des matières telles que l'huile végétale usée provenant des chaînes de restaurants commerciaux, les déchets verts des municipalités et les déchets de récolte issus de la production de canne à sucre et de betterave.
Les autres types de matières premières comprennent les tiges de maïs, un sous-produit de maïs usé pouvant être utilisé pour créer de l'éthanol, et la substance à base de soja, un sous-produit de la production d'huile de soja pouvant être utilisée pour créer du biodiesel. La biotechnologie environnementale cherche également à utiliser des ressources et des terres qui n’ont aucune valeur directe dans la production alimentaire. Cela implique la culture de plantes qui poussent bien avec l'irrigation en eau de mer dans les régions côtières océaniques ou désertiques où les cultures vivrières typiques ne peuvent pas survivre. Les halophytes, y compris Salicornia bigelovii, une espèce de saltwort naine, sont des exemples de plantes produisant des rendements en biocarburant comparables à ceux pouvant être obtenus à partir de soja et d'autres céréales à base d'oléagineux.