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Le processus de décomposition en trois étapes de la matière organique : comment deviennent-elles une nouvelle vie ?
Dans notre environnement, d’innombrables quantités de matière organique sont décomposées chaque jour par des micro-organismes tels que les bactéries et les champignons. Ce processus, appelé biodégradation, est souvent considéré comme naturel et spontané, plutôt que d’origine humaine. Le processus de biodégradation peut être divisé en trois étapes principales : la biodégradation, la biofragmentation et l’assimilation. Ces étapes sont interconnectées et transforment finalement la matière organique en nouvelles formes de vie.
La clé de la biodégradation est le facteur temps. Certaines matières organiques peuvent se décomposer en quelques jours, tandis que certains plastiques peuvent prendre des milliers d’années.
La première étape est la biodétérioration, qui fait généralement référence aux dommages mécaniques de la structure du matériau. Le processus commence lorsque le matériau est exposé à des facteurs abiotiques provenant de l’environnement extérieur, tels que la lumière du soleil, la température et les produits chimiques. Ces facteurs peuvent affaiblir la structure du matériau et créer des conditions propices à une dégradation supplémentaire.
La deuxième étape suivante est la biofragmentation, qui fait référence à la décomposition des matériaux par des micro-organismes. Ce processus peut avoir lieu dans des environnements aérobies et anaérobies et, grâce à la présence d’oxygène, les micro-organismes convertissent la matière organique en molécules plus petites ou en fragments de polymère. Les produits générés à l’avenir entreront ensuite dans l’étape suivante.
Comme le montre le processus de biofracture, la présence ou l’absence d’oxygène affectera le taux de dégradation microbienne et les types de gaz produits.
Enfin, dans la phase d’assimilation, les produits de la biosynthèse sont incorporés à l’intérieur de la cellule microbienne. Ces produits aident les micro-organismes à se développer et à se reproduire, leur permettant ainsi de continuer à piloter le cycle de la vie dans l’écosystème. Les produits de la transformation microbienne peuvent participer à la construction de structures cellulaires et peuvent même être convertis en ATP nécessaire à l’approvisionnement en énergie.
Le processus global montre comment la matière dans la nature joue un rôle important dans le cycle et se transforme en une nouvelle vie.
Bien que tous les composés aient le potentiel de subir une biodégradation, le taux réel de biodégradation est affecté par plusieurs facteurs, tels que la lumière, l’humidité, l’oxygène et la température. Chaque matériau a une biodégradabilité différente, par exemple les légumes se décomposent en quelques jours, tandis que le verre et certains plastiques peuvent prendre des milliers d'années. Dans les années 1990, l’Union européenne a établi une norme exigeant que plus de 90 % des matières premières soient transformées en dioxyde de carbone, en eau et en minéraux dans un délai de six mois.
L’émergence de la technologie biodégradable signifie que la dégradation du plastique ne se limite plus aux décharges traditionnelles. Les plastiques biodégradables constituent une avancée importante car ils se décomposent en sous-produits de faible poids moléculaire et non toxiques après utilisation. Ce type de matériau peut être décomposé par des micro-organismes, ce qui permet de l'inclure dans les rangs des matériaux respectueux de l'environnement.
Une telle technologie améliore non seulement le taux de recyclage des ressources, mais assure également la protection de notre environnement.
Outre les plastiques, la technologie biodégradable est également largement utilisée dans le domaine médical, par exemple les polymères biodégradables sont utilisés dans l'emballage et le transport des médicaments. Ces polymères, comme l’acide lactique, se dégradent lentement dans l’organisme et n’ont pas besoin d’être récoltés à nouveau, évitant ainsi la nécessité d’une deuxième intervention chirurgicale.
Cependant, il est important de noter que la différence entre la biodégradation et le compostage est que la biodégradation est un processus spontané dans la nature, tandis que le compostage est un processus organisé dirigé par les humains. Le compostage crée non seulement un sol sain, mais libère également des micro-organismes bénéfiques. Les idées fausses répandues sur la biodégradabilité des plastiques ont influencé de nombreux comportements sociaux, comme le tri incorrect des déchets, réduisant ainsi le recyclage efficace des ressources.
Il est essentiel de comprendre ces processus car ils ont un impact direct sur nos politiques environnementales et sur la capacité de notre population à gérer les déchets.
Sur le plan environnemental et sociétal, la pollution plastique a provoqué des risques pour la santé et des crises écologiques. La technologie de biodégradation peut résoudre ce problème dans une certaine mesure, mais la technologie actuelle est encore confrontée à des défis, notamment l’équilibre entre l’efficacité du temps et les performances du produit. Actuellement, la demande croissante de produits respectueux de l’environnement a également favorisé l’avancement de ces technologies, et différents pays et entreprises doivent être responsables de leur production et de leur utilisation.
Avec les progrès continus de la technologie, les matériaux biodégradables pourront-ils à l’avenir remplacer avec succès les plastiques traditionnels et revenir à la nature ?
