Une économie circulaire pour l'alimentation: 5 études de cas

Comment l'économie circulaire est appliquée par les entreprises pionnières du secteur de l'alimentation

Photo par NeONBRAND sur Unsplash

Les achats de nourriture sont-ils devenus plus compliqués? Qu'il s'agisse de viande ou de légumes, traditionnels ou biologiques, locaux ou mondiaux, industriels ou de petits producteurs, même les experts ne s'entendent pas sur ce qui est "meilleur". Les réponses ne sont pas l'une plutôt que l'autre, mais sont plus nuancées et dépendent du contexte. Il n’est donc guère surprenant que le système alimentaire mondial ait été décrit comme «la mère de tous les systèmes complexes». Bien qu'il soit difficile de s'entendre sur certains faits de base, il existe au moins un consensus assez universel sur un point: le système ne fonctionne pas pour le moment et doit changer. Comment pouvons-nous fournir suffisamment d’aliments sains et délicieux à la population croissante de la planète sans nuire à l’environnement et à la société?

Image: Agriprotéine

Le modèle de production industrielle que nous utilisons pour produire et distribuer une grande partie de nos aliments n’utilise pas les ressources de manière efficace et pose un certain nombre de problèmes associés graves. Par exemple, entre un tiers et la moitié de la nourriture est gaspillée, et la façon dont nous produisons une grande partie de cette nourriture provoque une dégradation naturelle généralisée. La croissance démographique et les changements démographiques au cours des 30 prochaines années exacerberont considérablement cette situation.

En termes simples, notre système alimentaire actuel fonctionne sur un modèle linéaire peu rentable, avec de nombreuses opportunités perdues et des impacts sociaux et environnementaux négatifs conséquents, qui devraient tous augmenter.

Énorme et complexe

L’industrie alimentaire a été qualifiée de «plus grande industrie du monde», avec plus d’un milliard de personnes travaillant chaque jour pour cultiver, transformer, transporter, commercialiser, cuisiner, emballer, vendre ou livrer des produits alimentaires. Les ressources nécessaires à sa pérennité sont considérables: 50% des terres habitables de la planète et 70% de la demande en eau douce sont absorbées par l’agriculture.

Le système alimentaire mondial est extrêmement complexe et lié entre eux. Ces interconnexions vont bien au-delà du système alimentaire lui-même et ont des répercussions directes sur de nombreux autres systèmes physiques et sociaux importants, notamment le climat, l'énergie et l'eau, ainsi que l'utilisation des sols, la biodiversité et la culture. Cette interconnectivité signifie que les effets multiplicateurs potentiels sont vastes et se compliquent inévitablement. Par exemple, les déchets alimentaires mondiaux entraînent des émissions de carbone plus élevées que tous les pays, à l'exception des deux plus grands. L’impact sur nos systèmes de santé est également important: l’utilisation incontrôlée d’antibiotiques pour engraisser le bétail réduit l’efficacité des médicaments nécessaires pour lutter contre les maladies infectieuses chez l’homme.

La manière dont les aliments sont produits peut être catégorisée de deux manières: la chaîne industrielle et le système des petits exploitants. La distinction nous permet de définir de manière concise le problème qui existe: le système industriel produit 30% de la nourriture, mais utilise 70% des ressources tout en dégradant fortement l'environnement. Le système des petits exploitants / paysans produit 70% de la nourriture et n'utilise que 30% des ressources, avec un impact environnemental bien moindre.

L'industrialisation de l'alimentation

Au cours des 100 dernières années, l’apparition d’un certain nombre de technologies clés a perturbé le secteur agricole. Trois en particulier ont entraîné une forte augmentation de la productivité des cultures: la synthèse d'engrais chimiques selon le procédé Haber-Bosch, la mécanisation des équipements agricoles et l'hybridation des variétés de semences. Les retombées positives ont été considérables et suffisantes pour que Norman Borlaug, l’architecte de cette «révolution verte», ait reçu le prix Nobel de la paix pour avoir sorti un nombre incalculable d’agriculteurs de leur mode de vie et sauvé des centaines de millions de personnes de la famine.

Photo par Matt Benson sur Unsplash

Le système alimentaire moderne et industrialisé créé par ces technologies a transformé le système d’approvisionnement en produits alimentaires d’exploitations essentiellement locales desservant les marchés locaux en un réseau complexe d’agriculteurs, de sociétés agroalimentaires et de parties prenantes (la «chaîne de valeur alimentaire») opérant sur un marché totalement mondial, pour rendre tous les aliments, disponibles dans tous les lieux, à tout moment.

Cependant, la recherche de rendements élevés et de coûts réduits, à l'instar de nombreux autres secteurs économiques, a entraîné de nombreux problèmes indésirables. Ces «externalités» sont rarement incluses dans les paramètres économiques traditionnels, de sorte que même si nous semblons payer moins pour la nourriture, cela ne reflète pas les coûts réels plus larges pour l’environnement et la société. Le principal coût non facturé étant que la production d'aliments de cette manière signifie que les systèmes naturels sur lesquels nous comptons tant deviennent de plus en plus dégradés et improductifs.

Les défis auxquels nous sommes confrontés

Atteindre un consensus sur toutes les faiblesses du système alimentaire industriel moderne peut être difficile, car ce qui est interprété comme un problème pour certains apparaît comme une bénédiction pour d'autres. L'élevage industriel de volailles, par exemple, permet aux familles pauvres de se nourrir avec des protéines abordables, mais pose des problèmes évidents en matière de bien-être animal. Le large choix de fruits tropicaux dans les supermarchés européens en hiver est une aubaine pour les clients, mais au verso a une empreinte carbone importante et peut augmenter le stress hydrique dans le pays d'origine.

Malgré certaines de ces subjectivités, il existe un accord assez universel sur les trois principaux problèmes systémiques:

  1. Le système alimentaire industriel contribue à la dégradation de l'environnement: chaque année, 7,5 millions d'hectares de forêts sont abattus et 75 milliards de tonnes de terre arable sont perdues.
  2. Le système est une source de gaspillage: en moyenne, 30% de tous les aliments produits ne sont pas vendus. En Chine, 500 millions de personnes pourraient être nourries par les aliments cultivés mais jetés au rebut.
  3. Le système n’est pas résilient et ne produit pas de résultats sains: l’indicateur le plus frappant à cet égard est que près d’un milliard de personnes ont faim ou sont sous-alimentées; dans le même temps, 2,1 milliards de personnes sont obèses ou font de l'embonpoint.

Ce sont toutes les caractéristiques d’un modèle économique linéaire qui a atteint sa limite et qui nécessite une nouvelle direction, d'autant plus que la pression exercée sur le système est appelée à s'accroître à mesure que les populations croissent, que les régimes alimentaires évoluent et que les impacts imprévisibles du changement climatique peut utiliser notre terre.

Les principes et mécanismes de cette nouvelle direction pourraient être trouvés dans le système qui fournit tout notre approvisionnement alimentaire en premier lieu - la nature.

Processus naturels et économie circulaire

Les processus naturels de la photosynthèse et de la biodégradation sont à la base du système alimentaire mondial. Celles-ci permettent de créer une biomasse abondante à partir de ressources renouvelables sillonnant les écosystèmes de la planète, pour ensuite se dégrader en simples éléments constitutifs qui régénèrent la biosphère et permettent ainsi aux nouvelles générations de plantes et d’animaux de prospérer.

Photo de Casey Horner sur Unsplash

L'économie circulaire imite consciemment ces processus, de sorte que les déchets n'existent pas, mais servent plutôt de matière première précieuse pour la prochaine étape du cycle. Dans le cycle biologique de l’économie circulaire, la matière organique, exempte de contaminants toxiques, se décompose progressivement en cascade, à travers différentes étapes d’extraction de valeur, avant de retourner en toute sécurité dans le sol. Ce faisant, le cycle se régénère et, pour reprendre les mots de Janine Benyus, pionnière du biomimétisme: «la vie crée des conditions propices à une vie nouvelle».

En 2011, la Fondation Ellen MacArthur a exposé les principes qui pourraient sous-tendre un système alimentaire plus circulaire et plus efficace dans Vers une économie circulaire vol. 2. La théorie a ensuite été appliquée à divers contextes économiques, en Europe (2015), en Inde (2016) et, plus récemment, dans les villes chinoises. Dans chaque région, les avantages potentiels de suivre des méthodes plus circulaires ont été jugés importants. En Europe, par exemple, l'application d'un scénario de développement plus circulaire en 2050 pourrait signifier que l'utilisation d'engrais, de pesticides et d'eau pourrait être réduite de 45 à 50%; Dans le même temps, les émissions de GES et l'utilisation de la terre, du combustible et de l'électricité pourraient toutes être réduites de 10 à 20%.

Une économie circulaire pour l'alimentation

Il est clair que le climat, la géographie, les infrastructures, la disponibilité des ressources, les méthodes de production alimentaire, les habitudes alimentaires et de nombreux autres facteurs influents varient considérablement à travers le monde et que les défis associés à la production alimentaire dépendent donc beaucoup du contexte.

Cependant, des recherches antérieures menées dans de nombreuses régions ont montré qu'il existait un ensemble cohérent de leviers qui pourraient aider à progresser vers un système de nutrition circulaire régénérateur, résilient, moins coûteux et plus sain.

Quatre leviers vers une économie circulaire de l'alimentation:

  1. Boucles serrées d'éléments nutritifs et d'autres matériaux - restitution des éléments nutritifs aux fermes, régénération des sols, gestion du flux d'éléments nutritifs provenant des eaux usées, renforcement des sols et réduction de la dépendance aux engrais artificiels
  2. Valeur en cascade des sous-produits - récupération de produits chimiques, de médicaments et d’énergie de valeur, fournissant ainsi - des matières premières renouvelables, stimulant la bioéconomie et éliminant les externalités.
  3. Diversité de la production - établir des chaînes d'approvisionnement plus courtes entre les agriculteurs et les détaillants / consommateurs, réduire les déchets liés aux transports, créer des emplois locaux et renforcer la résilience ainsi que les liens urbain-rural.
  4. La puissance du numérique et des autres outils - Le numérique vous permet de mesurer, de suivre et de localiser les aliments et autres matières organiques avec plus de précision, permettant ainsi une meilleure gestion et une meilleure allocation des ressources. les politiques et l'éducation sont également de puissants catalyseurs pour diriger et responsabiliser.

Un certain nombre d'entreprises et de projets ont commencé à appliquer l'un ou plusieurs de ces leviers, en développant des produits et des services innovants permettant une utilisation efficace des ressources, en intégrant des caractéristiques circulaires telles que la réflexion systémique, la régénération du capital naturel et l'idée que déchets = aliments . Ce faisant, ces entreprises ont réduit leurs coûts d'élimination et généré des revenus provenant de flux de matières qui, auparavant, auraient pu entraîner une pollution, une augmentation du carbone atmosphérique ou d'autres problèmes.

Circulaires dans le secteur alimentaire

Fermeture des boucles de nutriments

La culture de cultures dans les fermes rurales transportées vers une population urbaine affamée signifie l'élimination des éléments nutritifs vitaux du sol. Pour la récolte de l’année suivante, les éléments nutritifs perdus sont remplacés par des engrais chimiques coûteux et souvent nocifs pour l’environnement, dérivés de ressources limitées. C'est presque une description classique d'un processus économique linéaire. L'un des plus importants de ces nutriments est le phosphore, une exigence importante pour la santé générale de la plante et un composant chimique clé pour la photosynthèse.

Ostara Nutrient Recovery Technology, une société basée à Vancouver, a développé une nouvelle «technologie Pearl», capable de récupérer 85% du phosphore et jusqu'à 15% de l'azote des eaux usées, transformant ainsi les matériaux récupérés en un engrais de grande valeur appelé «Crystal Green». ® '. Le produit a été conçu pour libérer des éléments nutritifs uniquement lorsque certains acides sont libérés par les racines des plantes en croissance, ce qui permet d'optimiser l'utilisation des engrais et d'éviter les écoulements nocifs dans les cours d'eau à proximité. Le remplacement d'une tonne d'engrais conventionnel par une tonne de Crystal Green élimine également 10 tonnes d'émissions de CO2 e. Outre la réduction des émissions de carbone et les revenus supplémentaires tirés de la vente d’engrais, les sociétés de traitement des eaux usées ont également intérêt à éviter les dépôts de struvite sur les canalisations et les pompes, un problème opérationnel courant et coûteux à gérer.

Sauver nos mers, une usine à la fois

Une grande partie de la nourriture produite par le système industriel est utilisée pour nourrir les animaux pour la production de viande. Ce processus est très inefficace - la culture des aliments pour bétail utilise plus du tiers de nos terres arables mais ne produit que 1,2% de nos protéines. Agriprotein, une société sud-africaine, a mis au point un processus qui répond à la demande d'aliments pour animaux économes en ressources, en valorisant la matière organique dans les sous-produits agricoles et les déchets alimentaires.

Image: Agriprotéine

Le procédé d’Agriprotein exploite l’appétit vorace et la capacité de recyclage des nutriments de la mouche noire du soldat. Au cours de sa phase larvaire, l'insecte peut augmenter son poids de 200 fois en seulement 10 jours en se nourrissant de déchets organiques.

Les larves sont ensuite séchées et transformées en un aliment hautement nutritif destiné à l'aquaculture ou à l'élevage de volailles et de porcs. Les matières résiduelles, maintenant transformées en un compost riche en nutriments, peuvent ensuite être utilisées pour enrichir les terres agricoles. Une telle approche pourrait avoir un impact majeur sur la diminution des stocks de poissons de mer, actuellement la principale source d’aliments pour l’industrie aquacole. À pleine capacité, une usine Agriprotein qui traite 250 tonnes de matière organique par jour pourrait produire une farine d'insectes qui permettrait d'éviter la formation de filet et le transport de 15 millions de poissons sauvages.

Haut rendement au-dessus de la ville

La diversité est un élément important d’un écosystème naturel sain et résilient et est donc souhaitable dans un système alimentaire circulaire. Un certain nombre d'entreprises ont adopté des approches alternatives à petite échelle pour la production alimentaire urbaine et le biotraitement en tirant parti de différents créneaux et sous-systèmes au sein d'espaces urbains.

Image: Fermes Lufa

Les Fermes Lufa sont une entreprise agroalimentaire montréalaise pionnière dans le domaine de l'agriculture urbaine. En 2011, Lufa a planté les premières graines de la première serre hydroponique commerciale sur toit du monde. Un an plus tard, les légumes récoltés sur cette superficie de 0,75 acre étaient suffisants pour nourrir 2 000 habitants. Produire de la nourriture sur des toits urbains auparavant sous-utilisés apporte non seulement une solution efficace au défi crucial de nourrir les villes en croissance du monde, mais profite également à l'environnement bâti en réduisant la demande en énergie des bâtiments et en atténuant les écoulements dans les égouts pluviaux.

Traitement moderne des déchets urbains

À l'autre bout de la chaîne de valeur, Biopolus, start-up basée en Hongrie et innovant en matière de CE100, adopte une nouvelle approche en matière de fourniture d'infrastructures urbaines, qui s'éloigne de la localisation de grandes installations centralisées dans des zones périurbaines isolées. Biopolus considère les espaces urbains comme une série de "cellules" distinctes, chacune avec ses propres caractéristiques et une population approximative de 10 à 20 000 habitants. En concevant des «centres métaboliques urbains» décentralisés pour répondre aux exigences spécifiques de chaque cellule, cela permet d’éviter une sur-ingénierie et le gaspillage qui en résulte, que l’on trouve couramment dans les systèmes traditionnels.

L’installation centrale de chaque hub Biopolus est une «biomakery» qui transforme les eaux usées et les déchets organiques en eau propre, en énergie, en aliments, en produits biochimiques et en d’autres matériaux utiles. Dans l’ensemble, les installations sont envisagées comme des plates-formes technologiques auxquelles les développeurs d’autres secteurs (réutilisation de l’eau, récupération d’énergie, production alimentaire, loisirs, etc.) peuvent s’intégrer, créant ainsi «des réseaux d’espaces communautaires dynamiques et esthétiques».

Histoires de données qui conduisent au changement

L'ère numérique a conduit à la connectivité entre plus d'un milliard de personnes et 100 milliards d'appareils. Cette nouvelle connectivité a créé «un nouveau système nerveux et cérébral pour l’humanité», ouvrant ainsi une myriade de synergies et d’opportunités. Un certain nombre d'entreprises commencent à réaliser ce potentiel de différentes manières.

Winnow, est une société de services en logiciels fondée par l'ancien consultant en management Marc Zornes en 2014, basée sur l'idée qu'une économie potentielle de 252 milliards de dollars en ressources était possible d'ici 2030 grâce à la réduction du gaspillage alimentaire. Winnow fournit un matériel de base permettant la collecte simple de données (poids et type d’aliments) dans les grandes cuisines commerciales. Un modèle d'abonnement fournit des rapports quotidiens, hebdomadaires et personnalisés sur les modèles et les tendances en matière de gaspillage alimentaire. Le matériel et les rapports Winnow sont actuellement fournis à 1 000 cuisines de 30 pays, ce qui représente une économie de 9 millions de livres sterling par an pour les clients, ainsi que d’importantes émissions associées à la réduction de carbone.

Le bonus involontaire? Environ 50% des travailleurs de l’un des plus gros clients de Winnow travaillant dans la production alimentaire ont assimilé les leçons apprises au travail et prennent maintenant des mesures plus actives pour réduire le gaspillage alimentaire une fois rentrés chez eux.

Ce ne sont là que quelques exemples d’entreprises innovantes et ambitieuses qui ont mis au point de nouvelles technologies, de nouveaux procédés et de nouveaux modèles commerciaux pour favoriser la transition vers une économie circulaire de l’alimentation. En adoptant de nouvelles approches, ces entreprises réduisent non seulement l’impact de notre système alimentaire sur l’environnement, mais en tirent également des bénéfices financiers considérables, en exploitant le potentiel énorme de la «chaîne de valeur de la biomasse», que le FEM estime à 295 milliards de dollars par an d’ici 2020.

En plus des avantages économiques, les pionniers de l'alimentation circulaire réduisent également les déchets et ferment les boucles de nutriments, réduisant l'intensité en carbone liée à la production alimentaire et à la régénération des sols. Le résultat - des terres agricoles naturellement fertilisées produisant des cultures riches en nutriments, entraînant des résultats plus sains pour les humains et la planète.

En 2018, la Fondation envisage de développer davantage les conclusions du rapport sur les biocycles urbains de 2017 en effectuant des recherches détaillées sur le potentiel des systèmes alimentaires circulaires en milieu urbain. La recherche est prévue comme première étape d'une nouvelle initiative systémique majeure intitulée Les villes et l'économie circulaire pour l'alimentation. Si vous souhaitez contribuer à cela ou si vous avez trouvé de bons exemples d'initiatives alimentaires circulaires, contactez-nous.

Bon appétit et rester en bonne santé!

Il s'agit du troisième d'une série d'articles accompagnant la publication de groupes thématiques de nouvelles études de cas rassemblées dans une région ou un secteur particulier. Ce troisième groupe de cas montre comment l'économie circulaire est appliquée par les entreprises pionnières du secteur de l'alimentation.