Économie circulaire & agroalimentaire

L’économie circulaire appliquée à l’agroalimentaire : quand les déchets deviennent des ressources

Réduire les pertes, valoriser les coproduits, économiser l’eau et l’énergie : l’économie circulaire transforme progressivement les usines agroalimentaires en véritables écosystèmes où chaque ressource conserve sa valeur le plus longtemps possible.

Face à la raréfaction des ressources et aux enjeux environnementaux, l’industrie agroalimentaire doit repenser ses modes de production. Réduction des pertes, valorisation des coproduits, réutilisation de l’eau, récupération d’énergie ou évolution des emballages : l’économie circulaire propose de transformer les flux autrefois considérés comme des déchets en nouvelles ressources. Une approche qui conduit à repenser l’usine agroalimentaire dans son ensemble.

 Du modèle linéaire à l'économie circulaire

Le fonctionnement traditionnel d’une activité industrielle peut être schématisé de manière assez simple :
extraire des ressources → produire → consommer → jeter.
C’est ce que l’on appelle une économie linéaire.
L’économie circulaire cherche au contraire à limiter l’entrée de nouvelles ressources et la production de déchets en créant des boucles :
réduire → réutiliser → valoriser → recycler.
Appliquée à l’agroalimentaire, cette logique possède une particularité importante : une grande partie des matières résiduelles produites par l’industrie est d’origine biologique.
Peaux, pulpes, pépins, sons, drêches, marcs, lactosérum ou graisses peuvent encore contenir des protéines, fibres, sucres, lipides ou molécules d’intérêt.
Le déchet d’une production peut alors devenir la matière première d’une autre.

 Première priorité : ne pas produire le déchet

L’économie circulaire ne consiste cependant pas à chercher une valorisation pour chaque déchet produit.
La première étape reste d’éviter sa production.
Dans une usine agroalimentaire, cela suppose d’identifier précisément les pertes à chaque étape :

  • réception et stockage des matières premières ;
  • préparation et parage ;
  • transformation ;
  • changements de recettes ;
  • démarrages et arrêts de lignes ;
  • nettoyage ;
  • conditionnement ;
  • produits non conformes ;
  • erreurs d’étiquetage ou de poids ;
  • dépassement des durées de vie.

Cette approche peut avoir un intérêt économique immédiat.
Une opération menée par l’ADEME auprès de 19 entreprises agroalimentaires avait ainsi permis de réduire leurs pertes alimentaires d’environ 15 % en moyenne, pour près de 1,3 million d’euros d’économies annuelles cumulées.
Éviter une tonne de pertes est généralement préférable à devoir ensuite trouver comment la traiter.

 Les coproduits : des matières qui ont encore de la valeur

Lorsque la production d’un flux secondaire est inévitable, se pose alors la question de sa valorisation.
L’agroalimentaire offre de nombreux exemples.
La fabrication de bière génère des drêches, constituées principalement des enveloppes des grains de céréales.
La production de jus produit des marcs et pulpes de fruits.
La transformation des céréales génère du son.
Les industries laitières produisent notamment du lactosérum lors de certaines fabrications fromagères.
Pendant longtemps, certains de ces flux ont été considérés essentiellement comme des résidus à éliminer ou comme des matières de faible valeur.
Ils peuvent pourtant devenir de véritables coproduits.

 Du lactosérum à la protéine à haute valeur ajoutée

Le lactosérum constitue probablement l’un des exemples les plus emblématiques de cette évolution.
Ce liquide issu notamment de la fabrication fromagère contient encore du lactose, des minéraux et des protéines.
Le développement des technologies membranaires — ultrafiltration, nanofiltration ou osmose inverse — a permis de fractionner et concentrer certains de ses constituants.
Les protéines de lactosérum sont aujourd’hui utilisées dans de nombreuses formulations alimentaires et nutritionnelles.
Un flux secondaire de la production fromagère peut donc devenir une matière première destinée à des produits à plus forte valeur ajoutée.
Cet exemple illustre parfaitement l’une des logiques de l’économie circulaire : chercher la valeur encore présente dans les flux sortants plutôt que de considérer automatiquement ceux-ci comme des déchets.

 Drêches, pulpes et marcs : de nouvelles matières premières alimentaires ?

Cette logique s’étend aujourd’hui à de nombreux coproduits végétaux.
Les drêches de brasserie, par exemple, contiennent encore des protéines et des fibres.
Les marcs de fruits peuvent contenir des fibres, des polyphénols ou d’autres composés présentant un intérêt technologique ou nutritionnel.
Les pelures, pépins et noyaux peuvent également constituer des sources de molécules valorisables.

Différentes voies sont alors envisageables :

  • alimentation humaine, lorsque les caractéristiques sanitaires, réglementaires et technologiques le permettent ;
  • alimentation animale ;
  • extraction de molécules d’intérêt ;
  • production de biomatériaux ;
  • compostage ;
  • méthanisation et production d’énergie.

Toutes ces voies ne sont cependant pas équivalentes.

 Chercher la valorisation la plus pertinente

Transformer un coproduit alimentaire directement utilisable en alimentation humaine en énergie n’a pas nécessairement de sens si une valorisation alimentaire sûre et économiquement viable est possible.

On peut donc imaginer une forme de hiérarchie :

  1. Prévenir la perte
  2. Maintenir autant que possible la matière dans la chaîne alimentaire humaine
  3. Valoriser en alimentation animale
  4. Rechercher d’autres valorisations matière
  5. Valoriser énergétiquement lorsque les autres solutions ne sont pas pertinentes

La méthanisation conserve évidemment tout son intérêt pour des matières qui ne peuvent plus être utilisées autrement.
Les matières organiques sont alors dégradées par des micro-organismes en absence d’oxygène afin de produire du biogaz.
Le déchet devient ainsi une source d’énergie.

 L'eau : une autre ressource à faire circuler

L’économie circulaire appliquée à l’agroalimentaire ne concerne pas uniquement les matières alimentaires.
L’eau représente une ressource majeure pour de nombreuses industries : nettoyage, cuisson, refroidissement, transport de matières, production de vapeur ou incorporation dans les produits.
La logique traditionnelle consiste à utiliser une eau répondant aux caractéristiques requises puis à l’envoyer vers le réseau d’eaux usées après utilisation.
Une approche circulaire conduit plutôt à se demander :
Cette eau doit-elle réellement être rejetée après un seul usage ?
Selon les procédés et les exigences sanitaires, certaines eaux peuvent être récupérées pour des usages compatibles avec leur qualité.
La difficulté est évidemment particulière dans l’industrie alimentaire : la recherche d’économies d’eau ne doit jamais compromettre la sécurité sanitaire des aliments.
La circularité doit donc être conçue en fonction des risques microbiologiques, chimiques et physiques.

 Récupérer aussi l'énergie

Une usine agroalimentaire consomme souvent simultanément du chaud et du froid.
On chauffe pour cuire, pasteuriser, stériliser, sécher ou nettoyer.
On refroidit ensuite pour conserver les produits.
Cette situation offre de nombreuses possibilités de récupération énergétique.
La chaleur rejetée par une installation frigorifique peut, par exemple, être récupérée pour préchauffer de l’eau.
De même, certains échangeurs permettent de récupérer l’énergie d’un produit chaud en sortie de traitement pour préchauffer le produit froid entrant.
L’objectif est simple :
utiliser plusieurs fois la même énergie avant de la perdre définitivement dans l’environnement.
L’économie circulaire rejoint ici directement les problématiques d’efficacité énergétique.

 Et les emballages ?

Impossible d’aborder l’économie circulaire dans l’agroalimentaire sans parler des emballages.

Ils jouent un rôle essentiel : protection mécanique, conservation, sécurité sanitaire, transport et information du consommateur.

Mais ils deviennent généralement des déchets après une durée d’utilisation extrêmement courte.

Plusieurs stratégies sont donc explorées :

  • réduction de la quantité de matière ;
  • suppression de certains suremballages ;
  • incorporation de matière recyclée lorsque la réglementation et la sécurité sanitaire le permettent ;
  • amélioration de la recyclabilité ;
  • réemploi de certains contenants ;
  • développement de systèmes de consigne.

Le recyclage des emballages alimentaires présente toutefois des difficultés particulières. La diversité des matériaux, les emballages multicouches, la présence de résidus alimentaires et surtout les exigences liées au contact alimentaire peuvent compliquer leur retour dans une véritable boucle de recyclage.

L’économie circulaire invite ainsi à aller au-delà du seul recyclage. Il faut d’abord chercher à réduire la quantité d’emballage utilisée, puis envisager le réemploi lorsque celui-ci est pertinent, avant de recycler les matières en fin de vie.

Le réemploi reste toutefois encore minoritaire : toutes catégories d’emballages confondues, l’ADEME a comptabilisé 2,75 milliards d’emballages réemployés mis sur le marché français en 2024, soit un taux de réemploi de 1,82 %.

 Attention : circulaire ne signifie pas automatiquement écologique

L’économie circulaire peut parfois être présentée comme une évidence environnementale.
La réalité est plus complexe.
Valoriser un coproduit nécessite parfois de le transporter, le sécher, le concentrer, l’extraire ou le purifier.
Ces opérations consomment elles-mêmes de l’énergie et de l’eau.
Un emballage réemployable doit être collecté, transporté, lavé et contrôlé avant d’être remis en circulation.
Une matière biosourcée n’est pas automatiquement préférable à une matière conventionnelle.

Il faut donc raisonner sur l’ensemble du cycle de vie ; on peut utiliser la méthode de l’analyse du cycle de vie (ACV) qu’on détaille dans un autre article.
Une solution véritablement circulaire doit également être techniquement réalisable, économiquement viable et présenter un bénéfice environnemental réel.

 L'usine agroalimentaire comme écosystème

L’étape suivante consiste peut-être à dépasser les limites mêmes de l’entreprise.
Une usine produit un coproduit dont elle n’a aucune utilisation, alors qu’une entreprise voisine peut en avoir besoin.
Une installation génère de la chaleur alors qu’un autre site situé à proximité doit chauffer de l’eau.
Une entreprise dispose de matières organiques méthanisables tandis qu’une unité de méthanisation fonctionne à quelques kilomètres.
C’est le principe de l’écologie industrielle et territoriale.
Les entreprises ne sont plus considérées comme des unités indépendantes mais comme les éléments d’un écosystème dans lequel les flux de matières, d’eau et d’énergie peuvent circuler.
Le déchet de l’un devient alors véritablement la ressource de l’autre.

 L'écoconception : penser la circularité dès le départ

L’économie circulaire ne consiste donc pas simplement à mieux trier ou valoriser les déchets à la sortie d’une usine.
Elle conduit à repenser le produit et le procédé dès leur conception.

C’est précisément le principe de l’écoconception : intégrer les impacts environnementaux dès les premières étapes du développement plutôt que de chercher uniquement à les corriger une fois le produit ou le procédé créé.

Avant même d’installer une ligne de production, on peut ainsi se demander :

  • Quelle quantité de matière va être perdue ?
  • Peut-on éviter cette perte ?
  • Quels coproduits seront générés ?
  • Peut-on les maintenir dans la chaîne alimentaire ?
  • Peut-on récupérer l’eau ou l’énergie ?
  • L’emballage peut-il être réduit, recyclé ou réemployé ?

L’écoconception et l’économie circulaire sont donc étroitement liées : la première permet de penser, dès l’origine, les boucles que la seconde cherche à mettre en place.

 Produire plus de valeur avec moins de ressources

L’économie circulaire représente finalement un changement de regard.
Une tonne de matière première achetée mais perdue au cours du process n’est pas uniquement une tonne de déchets à traiter.
Elle représente également des terres agricoles mobilisées, de l’eau, de l’énergie, du transport, du travail et de l’argent qui n’auront produit aucun aliment consommé.
En France, 3,8 millions de tonnes d’aliments encore comestibles ont été jetées en 2023, tous maillons de la chaîne confondus. La transformation alimentaire représente 17 % de ce gaspillage.
Réduire ces pertes constitue donc probablement la forme la plus élémentaire d’économie circulaire.
Mais l’enjeu va désormais beaucoup plus loin : il s’agit de concevoir des systèmes agroalimentaires dans lesquels matières, eau, énergie, coproduits et emballages conservent leur valeur le plus longtemps possible.
L’usine agroalimentaire de demain pourrait ainsi être jugée non seulement sur sa capacité à produire des aliments sûrs, bons et accessibles, mais aussi sur sa capacité à produire davantage de valeur alimentaire en mobilisant moins de ressources et en générant moins de déchets.

 Pour aller plus loin