Les MOF, une solution pour l’agriculture en milieux arides?

Pour une Française ou un Français, l’acronyme MOF signifie souvent Meilleur Ouvrier de France. Mais, pour une personne disposant de quelques connaissances dans le domaine de la chimie, MOF est un Metal Organic Framework. Il s’agit d’assemblages composés d’ions métalliques liés par des molécules organiques à la structure déterminée. 

Sur le plan fonctionnel, les MOF sont considérés comme des éponges. Ils possèdent la plus grande surface disponible par unité de poids connue. Ainsi un gramme de MOF peut présenter une surface aussi important que la superficie d’un terrain de football aux normes de la FIFA. 

Source: David S. Bell - 

Schematic drawing of a metal-organic framework (MOF) structure

L’agriculture en milieux arides est particulièrement délicate. Une zone aride peut-être définie comme un milieu dans lequel l’évaporation est supérieure aux précipitations. Le taux d’humidité de l’air n’est cependant pas négligeable, mais faible. Par exemple, le taux d’humidité d’une partie du Sahara est proche de 20 % une partie de l’année (le taux d’humidité de l’air en région Parisienne est en moyenne de 60%). Avec les dérèglements climatiques, certains zones de culture vont être soumises à des épisodes de sécheresse plus fréquents, plus longs et plus intenses.

Il existe déjà plusieurs moyens d’extraire de l’eau de l’air. La condensation thermique consiste à refroidir l’air à une température inférieure au point de rosée (température de rosée). Celle-ci dépend du taux de vapeur d’eau dans l’air. Dans les milieux arides, la condensation se produit à des températures plus froides que dans les milieux plus humides. Cette approche est gourmande en énergie. Sa performance est améliorée par l’utilisation de molécules qui adsorbent l’humidité de l’air, la condensent et la désorbent à une température plus élevée que les condensateurs d’humidité thermique. Les zéolites ou les gels de silica ou de silice sont disponibles dans le commerce et utilisés dans les déshumidificateurs. 

Certains MOF offrent de belles promesses. Comme les zéolites, ils offrent l’avantage d’être efficaces pour des degrés d’humidité de l’air faible, inférieur à 20% pour certains d’entre eux et entre 20% et 40% pour d’autres. A ce premier avantage s’ajoute la température de désorption. Elle est plus faible que pour les zéolites et les gels de silica - des matériaux peu onéreux - et donc nécessite moins d’énergie. Deux autres points d’intérêt : 1/ les systèmes avec des MOF ne relâchent aucun composé. L’eau est donc buvable. 2/ Leur performance n’est pas affectée par le nombre d’utilisations (des cycles adsorption - désorption).

Les chercheurs du MIT, de l'Université de Californie à Berkley et du King Abdulaziz City for Science and Technology, de Riyadh ont publié dans Science un article sur le sujet particulièrement intéressant (lien vers l'article) 

Une technologie à suivre avec intérêt! 

    

En période de crise Covid, où sont les bio-économistes ? Leurs travaux pourraient nous guider !

La bioéconomie pourrait nous guider en cette période de crise sanitaire. La bioéconomie est une discipline de l’économie qui s’intéresse à l’interaction entre les phénomènes biologiques et l’économie. Elle est particulièrement utile lorsque la santé de l’économie dépend d’un système biologique ou en ce qui concerne l’actualité un phénomène épidémique. 

L’un des systèmes auquel la bioéconomie s’attaque est celui de l’exploitation des ressources naturelles, par exemple celui des ressources halieutiques. Le système économique impliqué dans ce modèle est le secteur de la pêche et le système biologique est celui de la population de poissons d’une zone halieutique. La population de poissons se développe à un rythme qui dépend des conditions naturelles de la zone halieutique. Ils se reproduisent tout comme une maladie contagieuse diffuse dans une population. Certes, les règles sont différentes. Les pêcheurs interagissent avec l'évolution de cette population en effectuant des prélèvements. Si ceux-ci sont trop importants alors la population sera possible trop petite l’année suivante. Cette décroissance de la population sera problématique pour les pêcheurs qui devront pêcher plus longtemps pour extraire une même quantité de poissons. Leur performance économique sera amoindrie. Pour éviter cela, il est souvent nécessaire de réguler la pêche, par exemple en imposant des quotas. Les bateaux seront par exemple « confinés » dans les ports pendant une période appropriée. Cette période de pêche limitée est utile pour permettre aux pêcheurs de bénéficier d’une population plus grande ultérieurement et donc de conditions de pêches plus propices à la santé économique de la flotte. Cependant, la limitation temporaire des pêches peut être très problématique économiquement pour les pêcheurs dont les revenus sont alors limités. Les entreprises seront possiblement en danger. Un accompagnement financier par les pouvoirs publics est alors nécessaire. Cette situation n’est pas sans rappeler celle que nous rencontrons actuellement.

Dans le cas de la crise sanitaire que nous traversons, le problème est d’une amplitude et d’une complexité plus grande. Cependant, il est d’une nature similaire. D’un côté il y a des interactions entre le développement de l’épidémie et  les capacités des services de santé et d’un autre avec les secteurs économiques, lesquelles sont eux-mêmes dans un système d’interactions complexes. 

Il est certes particulièrement difficile de représenter les interactions réelles, voire impossible, mais un modèle peut être suffisamment représentatif pour identifier les principes de bonne gestion. Ces règles générales pourraient-elles être suffisantes pour assurer une bonne gestion de la crise ? Je l’ignore ! Cependant, une politique qui ne respecterait pas ces principes serait probablement vouée à l’échec. Où sont nos bioeconomistes ?

Le Monde de Demain : Achats et Supply-Chain

Manuel CHATAIN et Michel SAMAHA sont les principaux auteurs et animateurs d'un blog et d'un site internet dédié à la supply chain.

Le 25 juin ils ont réalisé un Webinar sur le monde de demain dans les achats et la supply chain. Dans ce Webinar vous trouverez les interventions de nombreux spécialistes de la Supply-Chain et leurs perspectives sur le monde de demain.

Vous pouvez également directement consulter la vidéo de ce Webinar sur leur site.

L'alimentation cellulaire (1) - Découvrir Atlast Food Co.

Le rôle des champignons dans l'alimentation n'est pas récent. De nombreux champignons sont comestibles, comme les champignons de Paris, les pleurotes ou bien encore les Shiitakes. Les levures, des champignons unicellulaires, jouent un rôle important dans la panification, la vinification, la brasserie, mais également dans la production de vitamines ou bien encore dans celle d'antibiotiques. Vous pourrez en savoir plus sur les levures en consultant le site Tout sur la Levure. 

D'autres champignons jouent traditionnellement un rôle dans l'alimentation, comme les Penicillium dans la production des fromages. Les champignons jouent d'autres rôles dans la nature (comme les mycorhizes, lesquelles sont des symbioses entre des champignons et les racines). Ils sont aujourd'hui également utilisés pour l'élaboration de filtres, les matériaux, dans la bioremédiation, la fertilisation des sols, etc. 

Depuis quelques années, les champignons ont attiré l'intérêt de jeunes entreprises lesquelles ont trouvé aux champignons d'intéressantes propriétés afin d'entrer dans l'univers des substituts aux viandes. Ceux-ci connaissent une belle croissance depuis quelques années déjà. Par exemple, dans le marché du bacon (d'une valeur d'environ 9 M de dollars), les produits de substitution ne présentent aujourd'hui qu'environ 30 à 40 m de dollars. La grande majorité des produits de remplacement sont réalisés à partie de protéines végétales de soja ou de blé. Mais, Atlast Food Co produit un substitut de Bacon à partir de mycélium, lequel pousse sur des déchets végétaux.

     

Source Atlast Food Co.

Cette entreprise est la filiale d'Ecovative Design, une entreprise qui réalise depuis plusieurs années des emballages issus de mycelium produit à partir de déchets agricoles.