Des fruits et légumes alimentés par l'urine : comment l'urine pourrait sauver l'agriculture urbaine

Des fruits et légumes alimentés par l'urine : comment l'urine pourrait sauver l'agriculture urbaine

Leah Elson, AGDAILY*

Image : AYA images, Shutterstock

Avez-vous déjà imaginé que votre chasse d'eau pouvait fertiliser un plant de tomate ? Une nouvelle analyse du cycle de vie réalisée par une équipe de recherche de Barcelone montre de manière surprenante que notre urine pourrait un jour remplacer une part importante des engrais azotés de synthèse dans les méthodes d'agriculture urbaine.

Dans un monde confronté à la pénurie d'engrais, à des méthodes de production gourmandes en ressources et à l'impact environnemental de l'épandage excessif d'engrais, l'idée d'une production alimentée par l'urine n'est pas seulement de la poésie écologique, c'est peut-être aussi une voie pratique à suivre.

Selon l'Organisation des Nations Unies pour l'Alimentation et l'Agriculture, la demande mondiale d'engrais azotés ne cesse de croître, et la production conventionnelle par le procédé Haber-Bosch est l'une des étapes les moins efficaces et les plus gourmandes en carbone de l'agriculture. Elle est également très dépendante des combustibles fossiles, contribuant à environ 1,6 % des émissions mondiales de CO₂ par an.

Pendant ce temps, la majorité de l'azote évacué par nos toilettes – en particulier dans les zones urbaines à forte densité – est dénitrifié ou dilué dans des stations d'épuration centralisées, ce qui entraîne un gaspillage à la fois du nutriment et de l'énergie utilisée pour l'extraire. C'est là que l'urine séparée à la source, ou « eau jaune », entre en jeu.

L'urine ne représente que 1 % du volume des eaux usées, mais elle contient jusqu'à 80 % de son azote, ce qui en fait une cible à fort impact pour la récupération. L'étude, publiée dans la revue Resources, Conservation & Recycling, a évalué trois approches de gestion des eaux usées dans un bâtiment certifié LEED [Leadership in Energy and Environmental Design] en Catalogne (Espagne), en utilisant la modélisation de l'analyse du cycle de vie (ACV) pour évaluer les compromis environnementaux.

Les chercheurs ont comparé :

• S1 : une zone humide urbanisée qui traite les eaux usées sur place par l'intermédiaire d'un biofiltre à base de plantes ;

• S2 : un bioréacteur aérobie, un système à l'échelle du laboratoire qui nitrifie l'urine pour en faire un engrais liquide ;

• S3 : une station d'épuration centralisée comme le modèle standard « flush-and-forget » (tirez la chasse et oubliez).

Le scénario S2 est le seul système qui récupère l'azote pour le réutiliser – une victoire pour la circularité – mais cet avantage a un coût : des impacts plus élevés dans 6 des 8 catégories de l'ACV, notamment en ce qui concerne la demande d'énergie et l'écotoxicité. Son impact net sur le climat ? Environ 59 kg de CO_2-éq par mètre cube d'urine traitée, contre 40 kg de CO_2-éq pour l'azote de synthèse... ce qui n'est pas tout à fait rentable sur le plan environnemental.

Mais c'est là que les choses deviennent intéressantes : si on augmente la taille du système, le délai d'amortissement diminue fortement – de 29 ans à l'échelle du laboratoire à 13 ans si on étend la récupération aux six urinoirs de l'immeuble. En d'autres termes, le nombre (et la participation des utilisateurs) compte.

Cela signifie-t-il que les tomates cultivées sur les toits par les occupants de l'immeuble sont l'avenir de l'agriculture urbaine ? C'est possible. Le réacteur a pu générer suffisamment d'azote pour fertiliser 2,3 fois la demande annuelle en nutriments de la serre intégrée au toit de l'immeuble. Extrapolé à l'échelle de grands bâtiments ou de campus, il s'agit là d'une boucle nutritive décentralisée convaincante, qui nécessite moins de stockage, moins de transport et moins d'intrants de synthèse.

Mais, comme le précisent les auteurs, ce système n'est pas gratuit. La forte demande en électricité du bioréacteur – principalement liée à l'aération et à la régulation du pH – le rend très dépendant du bouquet énergétique. Si on passe aux énergies renouvelables ou à un système de turbine plus efficace, l'impact net sur le CO₂ pourrait s'améliorer considérablement. Dans le cas contraire, il s'agit d'un compromis écologique difficile à justifier à grande échelle.

Il y a aussi la question de l'adoption sociale : la collecte d'urine à grande échelle nécessite à la fois une infrastructure et l'adhésion des utilisateurs. L'équipe de l'ICTA-UAB a supprimé les barrières chimiques contre les odeurs des urinoirs pour collecter l'urine non contaminée – une décision qui a suscité un certain scepticisme mais, dans cet essai, peu de résistance de la part des utilisateurs. Néanmoins, tout déploiement à grande échelle devra prendre en compte le contrôle des odeurs, les perceptions en matière d'hygiène et la conception des comportements.

Ce que cette étude offre réellement n'est pas seulement un regard excentrique sur « l'urine comme nourriture pour les plantes », mais un prototype de la manière dont les bâtiments peuvent fermer leurs propres boucles de nutriments. Au lieu de flux linéaires – ressources entrantes, déchets sortants – nous observons les premiers mécanismes des cycles métaboliques urbains.

Cela ne signifie pas que les engrais conventionnels disparaissent du jour au lendemain. Comme dans le cas des inoculants bactériens dans le maïs ou des amendements de sol à base de biochar, l'objectif n'est pas de remplacer tous les engrais, mais de les compléter de manière réfléchie pour réduire les coûts environnementaux.

La récupération des nutriments contenus dans l'urine pourrait-elle être le prochain levier majeur de développement durable dans les villes ? Si elle est associée à des systèmes d'agriculture urbaine tels que les fermes verticales ou les serres sur les toits, c'est tout à fait possible. Mais pour réaliser ce potentiel, il faut faire le lien entre la biologie, la conception et la psychologie humaine, sans oublier de faire la paix avec l'idée que votre salade a peut-être commencé dans les toilettes de quelqu'un d'autre.

La nature, comme toujours, est extrêmement efficace et souvent grossière. Mais cette combinaison pourrait bien être notre meilleur atout pour des systèmes alimentaires durables. L'avenir des engrais ne sera peut-être pas synthétique, mais il sera peut-être un peu bizarre... du moins au début.

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* Leah Elson est une scientifique américaine, auteur et communicatrice scientifique. Elle a deux pitbulls et soixante-huit plantes d'intérieur.

Source : Pee-powered produce: How urine could rescue urban agriculture

Comments

[un physicien]

Cela risque d'irriter les tenants de l'égalité de genres.

[hbsc xris]

Rien de neuf sous le soleil, la plaine maraichère de Gennevilliers était intégralement irriguée aux eaux d'égouts parisiens, fin du XIXème siècle, page 521 : https://www.google.fr/books/edition/Distributions_d_eau/AQfOAAAAMAAJ?hl=fr&gbpv=1&dq=plaine+maraich%C3%A8re+de+gennevilliers&pg=PA522&printsec=frontcover

[Alberto Guidorzi]

C'est vraiment l'invention de l'eau chaude! Anciennement ça été toujours comme ça.