Leafter : Un concept écologique de boisson lyophilisée au chanvre
Le lait de vache possède un mauvais bilan carbone : son empreinte est d’environ 1,5 kg de CO2 / kg de lait en brique. Sachant que le monde en consomme 114 milliards par an : quelle pourrait en être une alternative ?
Le chanvre est un puits de CO2 fabuleux : un champs d’un hectare permet d’en absorber dans l’atmosphère 5 tonnes nettes chaque année (source EcoAct) ! L’impact carbone de la culture du chanvre est ainsi plus intéressante que celle du reboisement.
Il fait cela sans pesticide, sans apport d’eau, en améliorant la biodiversité, en augmentant la production suivante et en dépolluant les sols. La diversité de ses débouchés écologiques notamment en matière d’isolation des habitations démultiplie ses avantages.
Il est possible d’en faire une boisson 100% végétale à partir de ses graines et il nous a semblé une bonne idée de la lyophiliser.
Voyons les nombreux avantages d’un tel produit.
Écologique
A condition de veiller à son mode de production, cette boisson pourrait avoir un bilan ACV négatif . C’est à dire que son bilan carbone est négatif dans l’absolu car le chanvre qui a permis de le fabriquer a absorbé plus de CO2 que les émissions nécessaires à sa fabrication et l’impact de la transformation et l’usage des co-produits du chanvre dans son ensemble. C’est notamment le cas de la paille qui peut avantageusement être utilisée dans l’isolation des bâtiments et séquestrer le carbone pour une bonne centaine d’année. A titre d’exemple, voici le bilan validé scientifiquement pour des panneaux isolants…
En outre, les bilans ACV ne tiennent pas compte du différentiel par rapport aux alternatives. Ainsi, consommer 1L de cette boisson au lieu d’1L de lait de vache génère un bénéfice que la norme ne permet pas de comptabiliser. Une boite permet de reconstituer 10L de boissons. On est donc sur un ordre de grandeur de 15 Kg de CO2 par boite !
Le poids du transport est réduit dans le cadre d’un produit lyophilisé car le produit ne contient pas d’eau. Cela génère accessoirement 10 fois moins d’emballage à quantité consommée égale. Emballage qui serait une boite de conserve 100% recyclable et généralement bien recyclée (~70%).
Afin d’optimiser l’ACV du produit, nous souhaitons à terme développer un concept d’éco-lieu rural localisé autour des exploitations chanvrières. Nous pourrons ainsi travailler en un même lieu sur tous les débouchés du chanvre particulièrement utiles en terme d’écologie : matériau de construction avec la fibre, litière pour animaux, huile, protéines, extraction des inflorescences pour le CBD. Ce concept pourra être répliqué partout dans le monde car le chanvre est cultivable sous de nombreux climats.
Un bilan nutritionnel exceptionnel
Premier point positif pour le chanvre : sa teneur exceptionnelle en protéines végétales. Il contient 30% de protéines, 25% d’amidon et 30% d’huile (Deferne et Pate, 1996). La graine de chanvre est ainsi la source de protéine végétale la plus complète et saine au monde : elle contient les 8 acides aminés essentiels : le tryptophane, la lysine, la méthionine, la phénylalanine, la thréonine, la valine, la leucine et l’isoleucine, indispensables au bon fonctionnement de notre organisme et que celui-ci ne sait pas synthétiser.
Second point, le profil lipidique des graines de chanvre est aussi surprenant : riches en oméga-3, elles ont un rapport oméga-6/oméga-3 excellent (estimé à 3,7). Hypocholestérolémiant, hypotriglycéridémiant, antioxydant, reminéralisante… autant de propriétés thérapeutiques qui donnent aisément aux graines de chanvre une place en nutrition santé.
Source notable de vitamines B1, B2, B3, B6 et E, cette graine miracle stimule le métabolisme, préserve le système nerveux et protège les cellules des radicaux libres.
Côté minéraux et oligo-éléments, elle n’est pas en reste : phosphore, potassium, magnésium, calcium, fer, manganèse, zinc ou sodium figurent tous dans son palmarès nutritionnel.
Cette boisson en poudre lyophilisée sera sans gluten et sans lactose, elle se glissera à merveille dans les mugs matinaux des personnes sensibles ou intolérantes.
Facile à stocker et peut aider les populations en détresse.
En cette période d’incertitude, l’accès à la nourriture est de moins en moins garanti. La où la malnutrition est particulièrement présente, ce produit pourrait aider. Les qualités nutritionnelles sont telles qu’il est possible de vivre uniquement en consommant ce produit. On peut commencer par en donner aux SDF, à la “soupe populaire”. Le côté réconfortant d’une boisson chaude est important pour garder le moral.
La durée de conservation du lait de chanvre privé de son eau par lyophilisation est exceptionnelle : elle serait supérieure à 10 ans dans de bonnes conditions de conservation. Cela aide aussi à lutter contre l’inflation puisque vous pouvez acheter maintenant et stocker consommer dans 10 ans. Combien vous coutera votre litre de lait dans 10 ans ? Le produit trouvera également quelques acheteurs chez les “preppers” qui font des stocks de survie et qui sont de plus en plus nombreux.
Le produit qui se conserve et se transporte facilement et avec un aussi bon bilan carbone, il est certainement un bon candidat dès qu’il s’agit d’aide humanitaire à envoyer dans des pays en crise (climatique, économique, guerre)…
Fabrication
Les ingrédients ? Des graines, de l’eau et c’est (à peu prêt) tout…
chauffer, mixer, filtrer, homogénéiser, lyophiliser, emballer.
Les processus sont simples et bien maîtrisés. On note un avantage important à faire cette transformation de façon industrielle au regard de l’énergie nécessaire à chaque particulier pour qu’il fabrique sa boisson à la maison.
La lyophilisation va probablement imposer une étape d’homogénéisation à haute pression et l’ajout d’un ingrédient de stabilisation type maltodextrine pour encadrer les molécules graisseuses. Une phase de recherche et développement par un laboratoire spécialisé est nécessaire pour développer la recette et le procédé optimal.
Au terme de la lyophilisation, le produit déshydraté ne contient plus que 1 à 2% d’eau. En effet, comme la lyophilisation est un procédé qui permet de réduire 98 % de la teneur en eau des aliments, cela permet de réduire considérablement le poids de ce dernier. Un produit lyophilisé facilite le stockage puisqu’il prend moins de place. Il permet d’optimiser les chargements, maximisant la capacité de transport en transportant des quantités importantes. De plus, cette technique de conservation ne nécessitant pas l’ajout d’autres produits, cela participe à réduire considérablement l’impact environnemental.
Faisabilité technique
Il est possible de lyophiliser industriellement une boisson végétale faite à base de graines de chanvre. La lyophilisation est un procédé qui consiste à éliminer l’eau d’un produit alimentaire en utilisant un froid extrême et un vide d’air, ce qui permet de conserver les nutriments et les saveurs du produit pendant une période prolongée. On préserve ainsi ses qualités nutritionnelles. Cependant, cela nécessite un équipement spécifique et une expertise technique pour garantir la qualité du produit final.
En France, la commercialisation de produits alimentaires contenant du chanvre est réglementée. Les graines de chanvre sont autorisées à être utilisées dans les aliments à condition que les plantes ne contiennent pas plus de 0.2% de THC (tétrahydrocannabinol). La commercialisation de boissons végétales au chanvre est donc autorisée si on respecte ces critères.
La réglementation européenne interdit formellement l’appellation “lait” pour autre chose qu’une boisson animale.
Faisabilité économique
Le marché mondial du chanvre, en valeur, devrait quadrupler dans les années à venir, passant de 4,7 milliards de dollars en 2020 à 18,6 milliards de dollars d’ici 2027 (Krungsri Research Intelligence, 2021).
La marge d’un tel produit dégagée artisanalement est d’environ 50% et peut facilement atteindre 70% avec une unité de production optimisée et des économies d’échelle.
Estimation d’impact
Nous avons rassemblé quelques chiffres qui permettent d’estimer l’impact potentiel de l’industrie du lait à plusieurs échelles :
Le monde a consommé 114 milliards de briques de lait en 2008 (fao.org p84).
143,5 milliards de tonnes de lait de vache ont été collecté en EU27 en 2021 (franceagrimer.fr)
En France, près de 13% des 23,5 milliards de litres de lait collecté en 2021 ont été transformés en laits liquides conditionnés. Il s’est vendu environ 2,28 milliards de litres de lait conditionné en grande distribution en 2021.
Globalement dans le monde, 26% du lait est conditionné en briques.
D’après un rapport récent émis par ecoact, l’empreinte carbone du couple lait bio-brique sans aluminium canadien est estimé à 1,44 kgCO2e/litre de lait avec une incertitude de 40%. Le rapport du FAO indique un bilan situé entre 1.3 et 7.5 k kgCO2e/litre de lait en fonction du système de production.
D’après ces chiffres, la consommation de lait en brique en Europe seulement représente donc approximativement 206 Millions de tonnes de CO2 (13% * 143M * 1,44)
En termes d’absorption de CO2, le chanvre est peut être plus efficace que toute autre culture, même les arbres. Vosper (2011) estime qu’environ 1,65 tonne de CO2 peut être absorbée par tonne de chanvre. Sur la base de l’utilisation des terres, en supposant un rendement moyen de 5,5 à 8 tonnes/ha, cela peut représenter entre 9 et 13 tonnes d’absorption de CO2 par hectare récolté. En comparaison, les forêts capturent généralement entre 4,5 tonnes/ha (forêts de conifères dans les régions boréales) et 40,7 tonnes/ha (forêts d’eucalyptus dans les zones humides) de CO2 par an pendant les 20 premières années de croissance des arbres. Dans certains pays comme en Australie, il est possible d’effectuer 2 récoltes la même année.
Grappiller 1% de part de marché avec un produit qui serait net zéro revient à économiser 2 millions de tonnes de CO2 chaque année.
C’est sans compter sur l’ensemble des produits du chanvre qui ont tous un impact particulièrement sensible sur les émissions carbones :
Quels sont les freins ?
Avec autant d’avantages, on peut s’interroger sur la raison qui fait qu’on n’en trouve pas partout au super-marché. Les raisons sont multiples, essayons de les balayer :
Le chanvre fait encore peur surtout aux banques ! Financer un projet et même ouvrir un compte en banque pour une société qui propose du chanvre pose problème à de nombreux établissements financiers.
La graine de chanvre est un produit cher. Un litre de “boisson au chanvre” coûte ainsi 3€ contre environ 1€ pour du lait UHT. La graine pour une boisson est notamment en concurrence avec la production du couple tourteau + huile de chanvre qui sont des produits à haute valeur ajoutée. Il n’est pas possible dans l’état actuel des semences européennes de cultiver du chanvre à la fois pour la graine et pour le textile (les fibres deviennent trop longues) ce qui réduit le potentiel de production.
Dit autrement, la production est insuffisante pour faire baisser les coûts. La bonne nouvelle est qu’il y a une très belle dynamique sur l’adoption de cette culture par les agriculteurs notamment depuis qu’il est possible en France de le cultiver pour le CBD extrait des inflorescences.
Autre raison, le matériel est spécifique et onéreux car la paille très résistante et casserait facilement une moissonneuse classique. Fort heureusement, étant donné l’adoption massive par les farmers américains, des machines spécifiques sont aujourd’hui disponibles. Elles permettent généralement de récolter simultanément la graine et la paille.
Ensuite, la paille ne peut pas voyager sur de longues distances et il existe très peu d’unités industrielles de transformation (en France, on en compte environ 6). La paille n’étant pas valorisable hors du périmètre des chanvrières, les agriculteurs la laisse sur le champs et la culture en devient nettement moins rentable.
Sources
FAO : Greenhouse Gas Emissions from the Dairy Sector
https://www.interchanvre.org/documents/1.Interchanvre/202005_PPT_Le%20Chanvre.pdf
Science Magazine via le New York Times
The role of industrial hemp farming
COMMODITIES AT A GLANCE: Special issue on industrial hemp