Communautés microbiennes actives impliquées dans la biodégradation des plastiques biodégradables en méthanisation mésophile et thermophile

Les plastiques biodégradables sont souvent présentés comme une alternative plus durable aux plastiques conventionnels. Toutefois, en l’absence d’une gestion appropriée en fin de vie, ils peuvent engendrer des impacts environnementaux similaires.

La méthanisation constitue une fin de vie prométeuse pour les plastiques biodégradables. Cependant, les performances de dégradation en condition de méthanisation et les mécanismes microbiens impliqués restent insuffisamment caractérisés pour les principaux polymères biodégradables.

Cette étude vise à évaluer la biodégradabilité de plusieurs plastiques biodégradables majeurs en méthanisation mésophile (38 °C) et thermophile (58 °C). Des tests de potentiel méthanogène (BMP) ont été réalisés afin de quantifier la production de méthane et la biodégradabilité de ces polymères, tandis que la caractérisation des communautés microbiennes impliquées a été menée par séquençage du gène de l'ARNr 16S.

En conditions mésophiles, seuls le PHB et le TPS ont montré une biodégradation rapide et significative, tandis que le PCL et le PLA ont présenté des vitesses très faibles, nécessitant jusqu’à 500 jours pour atteindre leur potentiel méthanogène ultime. Le PBAT et le PBS n’ont montré aucune dégradation notable. En conditions thermophiles, le TPS, le PHB et le PLA ont atteint des niveaux élevés de biodégradation en moins de 100 jours, alors que le PBS, le PBAT et le PCL n'ont été que peu ou pas convertis en méthane.

Les analyses des communautés microbiennes ont mis en évidence l’implication de certaines bactéries dégradeurs du PHB (Enterobacter, Cupriavidus) et de bactéries utilisatrices de lactate (Moorella, Tepidimicrobium) dans la dégradation du PHB et du PLA, respectivement. Ces résultats apportent des données essentielles sur le devenir des plastiques biodégradables en méthanisation et améliorent la compréhension des communautés microbiennes associées, contribuant ainsi au développement de stratégies de traitement plus efficaces.