Projet Exploratoire FLY4WASTE (2022)
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Projet Exploratoire FLY4WASTE (2022)

FLY4WASTE : Évaluation des bénéfices et risques de l’entomoconversion de biodéchets urbains et péri-urbains par l’insecte Hermetia illucens

Certaines espèces d’insectes comme la mouche soldat noire (<i>Hermetia illucens</i>, communément appelée BSF pour black soldier fly) ont la capacité de croître sur des substrats organiques très variés pouvant aller du co-produit « noble » (son de blé) à des déchets comme le lisier de porc. Cette capacité est aujourd’hui envisagée comme un moyen écologique de recycler certains biodéchets et de valorises les co-produits au travers de différentes filières.

Contexte et enjeux

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Sachant que la production totale de déchets dans le monde devrait atteindre 3,4 milliards de tonnes par an d’ici 2050 (Kaza et al., 2018), l’entomoconversion offre donc une solution complémentaire intéressante aux solutions déjà existantes (compostage, microméthanisation, incinération). L’entomoconversion est par ailleurs un moyen de valoriser des biodéchets puisque les larves d’insectes peuvent, par exemple, être transformées en farines très riches en protéines à destination de l’alimentation animale. Ces larves sont également très riches en composés ayant des propriétés antimicrobiennes (acide laurique, peptides) et en lipides qui peuvent servir de nutriments énergétiques ou être convertis en biocarburant. Elles peuvent également contenir des concentrations importantes de certains micronutriments (minéraux, éléments traces et vitamines) ce qui augmente leur valeur nutritionnelle en nutrition animale et humaine. Enfin, lors de leur élevage, les larves produisent un fumier (frass) pouvant servir d’engrais naturel, et de la chitine, à la base du chitosan utilisé dans diverses industries (Cammack et al., 2021).

Objectifs

FLY4WASTE a pour principale ambition d’évaluer dans quelle mesure cet insecte pourrait, si la réglementation l’autorisait, être exploité plus largement pour le recyclage de flux urbains et péri-urbains de biodéchets dans une optique de bioéconomie circulaire. La principale question de recherche sera d’évaluer les principaux bénéfices et risques associés à l’utilisation de l’entomoconversion pour recycler des biodéchets issus de zones urbaines et péri-urbaines. Les bénéfices et les risques sont potentiellement très variés, aussi ce projet intégrera plusieurs disciplines afin :

  1. De réaliser une évaluation des dimensions nutritionnelles, sanitaires (chimiques, microbiologiques), économiques et sociales de l’entomoconversion.
  2. D’exploiter l’ensemble de ces critères pour effectuer une analyse bénéfices-risques de différents scénarios possibles pour ce mode de recyclage des biodéchets.

En vue d’une mise en œuvre effective de l’entomoconversion pour recycler des biodéchets urbains et péri-urbains, il sera nécessaire à terme d'élargir encore l’évaluation bénéfice risque à d’autres dimensions en impliquant différents partenaires dans ce projet interdisciplinaire en particulier sur des aspects :

  1. Acceptabilité sociétale
  2. Utilisation des produits de l’entomoconversion en alimentation animale
  3. Sélection génétique de l’insecte
  4. Optimisation des procédés d’entomoconversion ou des procédés de transformation des produits dérivés.
  5. Impact environnemental

Avancée et résultats

Un élevage de larves de mouches soldat noires a été réalisé sur ces six flux de biodéchets et une évaluation nutritionnelle, sanitaire (chimique, microbiologique) et économique de l’entomoconversion de ces différents flux a été effectuée ainsi qu’une analyse bénéfices-risques multicritère et interdisciplinaire de ce mode de recyclage des biodéchets.

L’évaluation économique a permis de montrer que les activités d’élevage des larves de mouches soldat noires sur les différents flux de biodéchets semblent constituer une opération rentable. Cependant, pour limiter les risques de manquer de substrat dans les années à venir, il faut se poser la question du modèle de filière que l’on cherche à implanter. Ainsi des modèles basés sur des installations multiples d’élevage à proximité des gisements voire le développement d’installations d’élevage mobiles sembleraient être les plus compatibles avec le développement de la filière entomoconversion.

Des premiers résultats très encourageants ont également été obtenus en ce qui concerne les qualités nutritionnelles des larves élevées sur les biodéchets non autorisés. Les travaux ont montré qu’elles étaient équivalentes à celles des larves élevées sur des biodéchets autorisés (mêmes poids, mêmes teneurs en protéines et en lipides et même capacité à bioaccumuler les micronutriments lipidiques présents dans les biodéchets).

Les études microbiologiques ont permis de démontrer que si des bactéries sporulées se trouvent sous forme de spores dans les substrats, les larves ne sont pas capables de réduire leur nombre de façon significative. L’effet barrière des larves et de leur microbiote est donc faible pour ce type de bactéries, ce qui explique qu’elles sont souvent présentes dans les produits à base d’insectes. Par ailleurs, les larves et frass issus de l’entomoconversion des substrats non autorisés ne sont pas plus contaminés que ceux obtenus avec les substrats autorisés. D’un point de vue microbiologique, les déchets de cantine et de GMS pourraient donc être valorisés comme « nouveaux » substrats d’élevage.

Des travaux relatifs à la sécurité chimique de l’entomoconversion sont actuellement menées, avec un premier focus sur la potentielle vectorisation des métaux lourds par les microplastiques présents dans les déchets non autorisés et leur transfert dans les larves de mouches soldat noires.

Un projet ANR PRC baptisé REFLY est en cours de montage pour poursuivre les travaux menés dans FLY4WASTE avec les équipes MASS (QuaPA), Micronutrition Humaine (C2VN), SporAlim (SQPOV) et ICO (IATE).

Fiche du projet

Contacts - Coordination :

Acteurs du projet

Structures INRAE

Département TRANSFORM 

UR QuaPA

Sécurité chimique du biodéchet au produit de l’entomoconversion  (transfert, bioaccumulation et bioamplification de contaminants)

UMR IATE

Analyse bénéfices-risques ; analyse multicritère & multiacteurs; argumentation & décision

Département AGROECOSYSTEM 

UMR LAE

Choix des indicateurs, modélisation et analyse de scénarios de systèmes bioéconomiques territoriaux

Département AGROECOSYSTEM

UMR ITAP

Evaluation économique et sociale de l’entomoconversion des biodéchets

Département ALIMH

UMR C2VN

Nutrition, bio-accumulation de micronutriments à valeur santé

Département MICA

UMR MICALIS

Sécurité microbiologique des biodéchets et des insectes. Entomoconversion et réduction des pathogènes +/- sporulés

UMR SQPOV

Sécurité microbiologique des produits de l’entomoconversion. Adaptation des bactéries Gram+ sporulées

Participants extérieurs

BioMiMetiC

Entomoconversion ; élevage des insectes sur les biodéchets

PAPREC

Fourniture de différentes catégories de biodéchets

Voir aussi

Papin et al., 2024, Black soldier fly larvae (Hermetia illucens) do not bioaccumulate ferulic and caffeic acids from wheat bran, https://doi.org/10.1163/23524588-00001338

Vivas et al., 2022, Une analyse systémique et interdisciplinaire de scénarios de développement durable basés sur l'entomoconversion, https://institut-agro-montpellier.hal.science/hal-03999567/

Date de modification : 12 février 2025 | Date de création : 08 mars 2022 | Rédaction : PSM