Pipi, Caca : nos déjections sont précieuses

 

Les déjections humaines, souvent perçues comme des déchets, sont en réalité des ressources précieuses et renouvelables. Autrefois employées de manière artisanale dans les champs, elles sont aujourd'hui à nouveau au centre des débats sur la gestion durable des ressources et la réduction de notre empreinte écologique. Ces matières, sous leur forme pure (urine et fèces), offrent des opportunités de valorisation variées chacune distinctement. Dans cet article, nous explorons les nombreux usages possibles de ces matières, des fertilisants organiques aux sources d'énergie, en passant par le compostage et la réutilisation de l'eau.

L'urine : un engrais naturel et une source de nutriments

L'urine humaine est principalement constituée d'eau (environ 95%) et de nutriments essentiels comme l'azote, le phosphore et le potassium, des éléments très prisés pour la fertilisation des sols. L'urine est stérile et dépourvue de bactérie. Voici quelques usages spécifiques de l'urine pure :

1. Engrais liquide

• Pourquoi : L'urine est riche en nutriments comme l'azote (N), le phosphore (P) et le potassium (K), qui sont les trois nutriments clés pour la croissance des plantes.
• Utilisation : L'urine peut être diluée pour fertiliser les plantes directement. En agriculture durable, elle remplace parfois les engrais chimiques coûteux et contribue à la régénération des sols appauvris.
• Avantages : Une source abondante, naturelle et locale. Elle limite les besoins en engrais chimiques et réduit l'empreinte carbone liée à leur production. Elle connaît un intérêt croissant suite au début de la guerre en Ukraine car c'est le pays principal exportateur d'engrais azoté minéral. Et cette substance a connu une inflation exponentiel alors que l'urine est disponible localement et en abondance.

2. L'urine productrice d'électricité

• Pourquoi : L'urine est conductrice. avec un peu de magnésium ou une pile à combustible (avec des enzymes), la réaction produit du courant.
• Utilisation : Avec un pipi, vous pouvez recharger votre téléphone portable !Avec un pipi, vous pouvez éclairer une ampoule pendant 45 jours ! C'est de que propose déjà l'université de Bristol avec Pee Power testé il y a 10 ans au festival de Glastonbury. C'est aussi ce que propose Waterlight, une start up colombienne qui ouvre des opportunité d'accès à la lumière pour les populations non électrifiées.
• Avantages : l'Electricité est une énergie que l'on ne trouve pas dans la nature. Les sources d'énergie sont variées comme le gaz, pétrole, ou bien le nucléaire (toutes des énergies fossile),  ou en renouvelable comme l'hydroelectrique, géothermie, éolien, solaire...C'est donc une énergie renouvelable inépuisable et locale que se classe donc l'Urine.

3. Production d'hydrogène et de biogaz

• Pourquoi : Riche en ammoniac, l'urine peut être utilisée pour produire de l'hydrogène, une source d'énergie propre, grâce à des procédés électrolytiques.
• Utilisation : En laboratoire et dans des projets pilotes, des chercheurs ont mis au point des systèmes pour extraire de l'hydrogène de l'urine et générer du biogaz utilisable.
• Avantages : Cette innovation pourrait permettre de produire une énergie locale, renouvelable, et de réduire les coûts énergétiques dans des zones éloignées.

Les fèces : un potentiel de transformation en compost, biogaz et matériaux biosourcés

Les fèces, tout comme l'urine, sont un gissement de matière organique et d'énergie. Bien traitées, elles peuvent être transformées en produits utiles pour l'agriculture, l'énergie et même la construction.

1. Compost organique pour les sols

• Pourquoi : Les fèces sont riches en matière organique, nutriments et micro-organismes utiles qui nourrissent et améliorent la structure des sols.
• Utilisation : Après un traitement de compostage adéquat (pour éliminer les pathogènes), elles deviennent un amendement de sol de haute qualité.
• Avantages : Elles contribuent à la fertilité des sols, particulièrement dans les zones agricoles qui connaissent une perte de matière organique.

2. Production de biogaz par méthanisation avec une cogénération de chaleur

• Pourquoi : Les fèces humaines contiennent une quantité significative de matière organique qui peut être digérée par des micro-organismes pour produire du méthane en anaérobie.
• Utilisation : Dans des digesteurs anaérobies, les matières fécales produisent du biogaz, utilisable pour la cuisson, le chauffage, voire la production d'électricité.
• Avantages : Solution renouvelable pour les zones rurales ou urbaines en quête de sources d'énergie locales. Elle permet également de réduire les émissions de gaz à effet de serre en diminuant la mise en décharge des déchets humains. Certains agriculteurs génèrent plus de revenus avec des méthaniseurs qu'en faisant de l'élevage (porcin en Bretagne par exemple). Le Saviez-vous ? : Chaque mois en France est produit l'équivalent du poids de la tour Eiffel en excrément (soit 110 000 Tonnes). Cette matière méthanisée pourrait produire la moitié de notre besoin en gaz, et ainsi réduire notre dépendance aux importations de gaz Russe (par exemple !)

3. Fabrication de briques et matériaux de construction

• Pourquoi : Mélangées à des liants, les fèces peuvent être stabilisées pour former des briques.
• Usage : Cette méthode est utilisée dans certaines régions pour produire des matériaux de construction résistants et bon marché.
• Avantages : Elle réduit la demande en matériaux de construction conventionnels et diminue l'impact environnemental des constructions.

Valorisation des déjections humaines pour la réutilisation de l'eau

Un autre potentiel réside dans la réutilisation de l'eau contenue dans les déjections humaines, notamment dans l'urine. Par divers procédés de traitement, cette eau peut être récupérée et réutilisée. Oui, des toilettes sèches peuvent produire de l'eau , même potable !

1. Récupération de l'eau par évaporation et filtration

• Pourquoi : L'urine étant composée majoritairement d'eau, la déshydratation et le filtrage permettent de récupérer cette eau qui peut être réutilisée.
• Utilisation : Des toilettes écologiques équipées de systèmes de récupération d'eau permettent de réduire la consommation en eau potable. Egalement le processus d'osmose inverse. C'est l'option qu'à pris la ville de Los Angeles qui récupères les eau noires (des toilettes) et par filtration et passage en membrane font recirculer cette eau dans les robinets de la ville !
• Avantages : Idéal dans les régions où l'accès à l'eau est limité, cela permet de réutiliser les ressources localement.

2. Traitement des eaux usées pour l'irrigation

• Pourquoi : L'eau issue du traitement des déjections humaines peut servir pour l'irrigation, une fois purifiée.
• Utilisation : En agriculture ou en horticulture, cette eau peut être utilisée pour irriguer les cultures, économisant ainsi l'eau potable.
• Avantages : Elle réduit la consommation d'eau potable, particulièrement dans les zones agricoles.

Conclusion : Vers une économie circulaire des déjections humaines

La valorisation des déjections humaines représente une approche innovante et durable pour la gestion des ressources. Loin d'être de simples déchets, l'urine et les fèces peuvent être transformées en engrais, sources d'énergie, matériaux de construction, et même en eau réutilisable. Ces pratiques contribuent non seulement à la fertilité des sols et à la sécurité alimentaire, mais aussi à la transition énergétique et à la gestion des ressources hydriques.

En adoptant une vision circulaire de la gestion des déjections humaines, il devient possible de réintégrer ces matières dans des cycles écologiques vertueux. Ces techniques sont déjà en application dans certains pays et pourraient devenir des solutions clés pour un développement mondial durable.