Comment Organics Tech change le traitement des eaux usées industrielles

Arlène Karidis | 25 avril 2023

Les matières organiques présentes dans les eaux usées constituent un problème à plusieurs niveaux. Ils sont difficiles à filtrer et résistants aux équipements industriels. L’eau chargée en matières organiques coûte cher à transporter et à éliminer. Les générateurs doivent respecter des limites strictes de rejet de nutriments. Et, depuis toujours, les gros titres parlent d’une crise de l’eau, à savoir d’un épuisement croissant des réserves d’eau potable, les activités industrielles et agricoles étant parmi les principaux contributeurs. Ils consomment quotidiennement des centaines de milliards de gallons d’eau.

En réponse, ZwitterCo, basée à Boston, a développé une technologie de filtration sur membrane pour séparer l'eau et les solides organiques. La filtration sur membrane n'a rien de nouveau, mais l'entreprise présente son produit comme unique dans la mesure où son filtre très fin – avec une taille de pores de 1 nanomètre de diamètre – piège les composés solides qui autrement passeraient à travers, le rendant insensible à l'encrassement ou au colmatage, alors que les filtres conventionnels les filtres sont encrassés, compromettant le débit et nécessitant finalement de changer souvent les filtres.

Comme l'explique Jon Goodman, vice-président du développement commercial de ZwitterCo, la membrane de l'entreprise technologique sépare les graisses, les huiles, les protéines, le sucre et l'amidon, ainsi que les solides présents dans les résidus de la digestion anaérobie et dans le lixiviat. L'eau propre et séparée peut être réutilisée, tout comme les nutriments récupérés. Et les filtres continuent de fonctionner comme neufs grâce à un simple processus de nettoyage.

La jeune entreprise attire l’attention de nombreux secteurs. Les principaux sont les aliments et boissons, les usines de biotransformation utilisant un processus de fermentation, l’agriculture et les opérations de mise en décharge. Depuis son déploiement, le filtre de ZwitterCo a été installé dans environ six projets commerciaux et dans des dizaines de pilotes.

La magie réside dans la chimie du matériau. La membrane est fabriquée à partir de polymères hydrophiles (« qui aiment l'eau »), permettant à l'eau de passer à travers tout en repoussant les solides qui autrement colleraient à la surface de la membrane. Les matières organiques sont simplement lavées avec de l'eau et un peu de nettoyant chimique doux.

L'application agricole en particulier est en plein essor et constitue un domaine d'intérêt majeur de ZwitterCo, en grande partie motivé par l'intérêt croissant des agriculteurs pour la digestion anaérobie (DA) afin de gérer le fumier tout en produisant du gaz naturel renouvelable à partir de ces déchets. Le filtre est un élément clé d’un système de traitement des eaux usées plus vaste, la membrane étant utilisée pour concentrer le digestat restant après le processus AD.

Le processus réduit à la fois les volumes de digestat et les coûts de transport de 50 pour cent, explique Goodman. Les agriculteurs récoltent les atouts des engrais fabriqués à partir du digestat et de l’eau propre pour les réutiliser dans leurs pratiques agricoles. Et il est plus facile de stocker les matériaux, une pratique nécessaire car les agriculteurs ne peuvent épandre qu'une quantité limitée d'engrais riche en nutriments dans leurs champs à la fois.

La réutilisation est un facteur important dans chacune des industries qui commencent à adopter cette technologie.

« La réutilisation des eaux usées est un objectif ESG, voire une licence d’exploitation. La réutilisation des eaux usées est non seulement bonne pour l'environnement, mais aussi pour les affaires », déclare Goodman.

Il voit un vide que la technologie de recyclage des eaux usées pourrait aider à combler, en particulier dans l'ouest des États-Unis, une région durement touchée par les sécheresses, en particulier en Californie, un important producteur de produits américains dépendant de très grandes réserves d'eau.

ZwitterCo propose un modèle mensuel de « rémunération à la performance » basé sur la capacité de filtration nécessaire pour répondre aux exigences de débit.

« Nos clients préfèrent ce modèle car il offre un retour sur investissement mesurable. Cela simplifie la gestion du budget et aligne les incitations entre toutes les parties », explique Goodman.

Après avoir décroché 33 millions de dollars en financement de série A fin 2022, ZwitterCo a récolté à ce jour un total de 46 millions de dollars.

En 2019, la startup a reçu une subvention de 1,25 million de dollars du département américain de l'Énergie (DOE). L'objectif de la subvention est d'accélérer le développement et la commercialisation de technologies de traitement pour transformer l'eau produite par le secteur énergétique du bassin permien en une ressource récupérable.