Aujourd’hui, le traitement de l’eau et des déchets est un enjeu de taille. Chaque jour, 2 milliards de litres d’eaux usées sont déversés dans les rivières ou dans les mers, soit 23 000 litres d’eaux par seconde. La plupart de ces eaux ne sont pas traitées et sont rejetées directement sans avoir été assainies. Dans les pays en développement ou émergents, 90 % des eaux usées sont rejetées dans les milieux naturels sans aucun traitement. Les dommages sanitaires et environnementaux sont considérables.

En Europe, la totalité des fleuves est polluée selon WWF (25 % le sont même à un niveau extrême). La pollution vient à la fois de l’agriculture, des industries et des eaux usées domestiques plus ou moins bien retraitées. Le traitement des eaux usées est donc un sujet primordial pour tous les pays d’un point de vue sanitaire ou environnemental. On estime que la population mondiale rejette de manière naturelle environ 11 millions de tonnes de déchets par jour, que ce soit des matière organiques, azotées, des métaux lourds ou des matières oxydables. Selon l’OMS, 3.1% des décès dans le monde s’expliquent par la mauvaise qualité de l’eau.

Les startups ont donc cherché des moyens de remédier à ce problème pour un meilleur traitement de l’eau et des déchets. Voici les technologies qu’elles mettent en place afin de réutiliser les eaux usées, de les purifier et de transformer nos déchets organiques pour qu’ils ne finissent plus dans nos rivières.

4 solutions pour un meilleur traitement de l’eau et des déchets

La réutilisation des eaux grises domestiques

Un réservoir de toilettes moyen a une capacité de 9 litres. Chaque fois que la chasse d’eau est tirée, plusieurs litres d’eau potable sont gaspillés. Mais l’eau ne doit pas nécessairement être potable pour ce type d’utilisation.

La startup américaine, Epic Cleantec a souhaité apporter une solution à ce problème. Elle propose de recycler les eaux grises (eaux domestiques faiblement polluées) afin de leur donner une nouvelle utilité. Les eaux grises, une fois recyclées, peuvent être utilisées pour l’eau des toilettes, de la machine à laver ou encore l’irrigation de jardin ou de parcs. Selon la promesse faite par la startup, un foyer ou une entreprise peut espérer réduire sa consommation d’eau de 50 %. D’autres startups, comme Hydraloop, développent également ce processus de récupération des eaux grises pour leur donner une nouvelle utilité.

La purification de l’eau grâce aux membranes de filtration

Chaque année, les installations industrielles aux États-Unis rejettent 255 milliards de gallons d’eaux usées dans les cours d’eau publics. Une fois utilisées par les industriels, ces eaux sont toutefois traitées par des moyens chimiques, physiques ou biologiques car il est interdit de les jeter directement dans les canalisations car trop polluées. Néanmoins, elles ne sont pas suffisamment pures pour être réutilisées. En France, l’industrie qui rejette le plus d’eaux usées est l’industrie chimique suivi des centrales nucléaires qui ont besoin d’une grande quantité d’eau pour refroidir leurs réacteurs.

Consciente de ce problème et des enjeux environnementaux qui y sont liés, la startup américaine ZwitterCo a développé une membrane à base de polymères zwittérioniques permettant de filtrer les eaux usées et de les réutiliser à nouveau pour des besoins industriels. Le dispositif permet de réduire la consommation d’eau et donc de réaliser des économies. Il peut recycler jusqu’à 10 millions de gallons par an.

La transformation des déchets organiques en biocarburant

Selon l’ADEME, 165 kilos de biodéchets sont rejetés par habitant et par an en France. Ces déchets sont en majorité incinérés ou jetés dans les rivières. Sachant qu’un biodéchet se compose principalement d’eau (entre 60 et 90 %), l’incinération est une dépense énergétique importante. Mieux vaut préférer les solutions de valorisation.

C’est le choix qu’à fait BinHappy, une startup française qui accompagne les professionnels dans le tri, la collecte et la valorisation de leurs biodéchets en biogaz ou compost. La startup intervient auprès de restaurateurs, entreprises, cantines scolaires ou hospitalières, Ephad et collectivités.

Une fois collectés, les déchets sont transformés en compost ou biogaz qui permettra de produire de la chaleur ou de l’électricité. La startup utilise deux procédés pour valoriser les biodéchets : la méthanisation ou le compostage. Par méthanisation, une tonne de biodéchets produit 150m3 de biogaz en moyenne, ce qui permet ensuite de produire 728kWh. Par compostage, une tonne de biodéchets permet de produire 500 à 600 kg de compost.

La startup israélienne, HomeBiogas développe quant à elle une solution destinée aux particuliers. Elle vend des modules gonflables à installer directement dans les jardins qui transforment les déchets organiques grâce à un système bactérien. Une fois digéré par les bactéries, un biogaz se forme alors et peut être réutilisé comme source de chaleur ou d’énergie. En plus de ce biogaz, les bactéries forment également un engrais utilisable directement dans les jardins des particuliers.

La transformation des déchets en matériaux

Le plastique est l’un des déchets les plus présents dans les mers et les océans. Chaque année, 8 millions de tonnes de plastiques sont rejetées dans le monde selon WWF. Cette pollution se retrouve ensuite dans les aliments que nous mangeons. Une étude de l’université de Newcastle estime que nous ingérons 5g de plastique chaque semaine, soit l’équivalent d’une carte de crédit. Le plastique n’est donc plus le matériau de l’avenir comme nous le pensions.

En effet, ce matériau met plusieurs centaines d’années à disparaître naturellement. La startup MarinaTex s’est lancé le défi de fabriquer du plastique biodégradable à partir des restes de poissons. Selon un rapport de l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture, 50 millions de tonnes de poisson sont gaspillées chaque année. Ce procédé a donc un double bénéfice : permettre de valoriser des déchets qui étaient jusque-là inutilisés et rendre un matériau plus éco-responsable.

La startup française, Eco’ring, développe quant à elle des matières premières destinées aux fonderies à partir de déchets contenant du graphite, du silicium et des métaux tels que le carbone, le silicium et le fer. Depuis sa création en 2013, la société a ainsi valorisé plus de 10 000 tonnes de déchets industriels dont plus de 1 000 tonnes de piles alcalines et salines.

La croissance du marché du traitement de l’eau et des déchets

Pour conclure, le traitement de l’eau et des déchets est un enjeu essentiel qui nécessite encore beaucoup d’efforts. De plus en plus de startups ont donc choisi de développer des nouveaux procédés pour réduire l’impact de cette problématique. De la réutilisation et de la filtration des eaux usées en passant par la transformation des déchets organiques en carburant ou en plastique, l’écosystème startups a mis au point des technologies prometteuses. Par ailleurs, les investisseurs s’impliquent de plus en plus.

Ce marché a été évalué à $14.3 milliards en 2021 avec une croissance annuelle de 14.2 % jusqu’en 2031 pour atteindre la prévision de $53.6 milliards. Quant aux startups évoluant dans le traitement des eaux, 470 millions de dollars ont été levés durant l’année 2021.

Pendant longtemps, les investisseurs ont considéré ce secteur comme peu attractif, mais ils ont compris l’importance de développer de telles solutions pour l’avenir. Olea Edge Analytics est devenue la première « moitié de licorne » du secteur en 2021 en étant valorisée 500 millions de dollars suite à l’investissement de 105 M$ du fonds Gradiant Corporation. Les startups semblent donc être un atout de taille pour l’enjeu considérable du traitement de l’eau et des déchets.

Ecrit par Guillaume Weber, Analyste VC chez Early Metrics