Biodégradabilité (HU)

Traduction anglaise : Biodegradability

Dernière mise à jour : 03/04/2025

Aptitude d’une substance à se décomposer naturellement en molécules simples sous l’action de micro-organismes, éventuellement avec l'aide d'agents externes : eau, chaleur, lumière, etc.

Dégradabilité et biodégradabilité

Pour beaucoup de substances, il est difficile de faire la part entre l'action des agents externes et celle des micro-organismes. A titre d'exemple, la norme NFU 52001 relative aux matériaux biodégradables pour l’agriculture et l’horticulture, définit la biodégradation de la façon suivante :

« La biodégradation d’un matériau résulte d’une ensemble de phénomènes physiques, chimiques et biologiques successifs ou concomitants aboutissant dans tous les cas à une réorganisation de la biomasse et à un dégagement de CO₂ (et/ou de CH₄), d’H₂O, d’énergie (sous forme de chaleur), d’une éventuelle production de nouvelles molécules organiques et de possibles résidus minéraux »

Comment évaluer la biodégradabilité d'une substance ?

Toutes les matières organiques (c'est à dire basées sur la chimie du carbone organique) sont susceptibles d’être progressivement dégradées par des voies diverses (physiques, chimiques, biologiques) jusqu'à être réduite en gaz (azote, dioxyde de carbone (CO₂), méthane,etc.) ou en substances minérales. On peut même affirmer que toutes les matières organiques sont biodégradables (César, 2014). C'est également le cas de la plupart des autres déchets produits par l'activité humaine. Dans presque tous les cas la biodégradation au sens strict joue un rôle important.

La question principale consiste donc surtout à déterminer le temps qui sera nécessaire (figure 1) ainsi que la nature (et la toxicité) des résidus intermédiaires qui seront produits au cours des différentes étapes de cette biodégradation. Ces questions sont délicates car plusieurs chaines de biodégradation sont possibles en fonction des caractéristiques physiques, chimiques, biologiques du milieu.

Figure 1 : temps nécessaire à la biodégradation de quelques objets du quotidien ; Source : https://www.geo.fr/environnement

Nota : Le temps nécessaire pour dégrader de façon presque complète certaines molécules peut cependant être extrêmement important (Perfluoroalkylée par exemple) et être de plusieurs dizaines de milliers d'années.

Pour quantifier la biodégradabilité d’une substance il est donc en théorie nécessaire de toujours associer deux valeurs :

• une durée ;
• le pourcentage de la substance qui est effectivement entièrement dégradée au bout de cette durée.

L'idéal consiste à fournir une courbe d'évolution de la quantité biodégradée en fonction du temps. Si le processus suit une évolution simple on peut se contenter de fournir la valeur de la demi-vie (temps nécessaire à la dégradation de la moitié de la quantité originelle) de la substance ou le coefficient $ n $ de la courbe sigmoïde de Hill, ce qui permet de reconstituer la courbe d'évolution. Cette situation est cependant assez rare et les courbes obtenues suivent souvent des évolutions plus compliquées (figure 2).

Figure 2 : Les types de réponses qu’il est possible d’obtenir lorsqu’un test de biodégradation est réalisé peuvent être très variables ; elles dépendent de nombreux facteurs tels que le type de matériau, sa concentration dans le milieu d’incubation, le milieu d’incubation, la température ; si la plupart du temps les réponses sont assimilables à des courbes de Hill, il peut arriver que l’on observe des interactions synergiques ou écotoxiques entre le matériau en test et le milieu d’incubation ; dans tous les cas il faut absolument éviter les extrapolations à partir des équations obtenues car il est très difficile de prédire l’évolution d’une biodégradation à partie de quelques points obtenus sur une courte période ; Source : César (2014).

Pour obtenir ces informations il existe un grand nombre de tests qui dépendent des substances étudiées (organiques ou non) et de leur forme physico-chimique (solide ou liquide). On trouvera à la référence César (2014) quelques tests courants pour les matières organiques.

Voir aussi : Biodégradation (HU)

Pour en savoir plus :

• César, G. (2014) : Biodégradabilité et/ou Compostabilité ? ; 24p. ; disponible sur https://mecamat.ensma.fr.