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Nano et Agricultures (3/8) : Quels ingrédients nano dans les différentes agricultures ?


image dossier_agriculture_et_nano_3.jpg (19.9kB)

Par DL, MD - août 2018 DL

Cette fiche fait partie de notre Dossier Nano et Agricultures
Vous pouvez contribuer à l'améliorer en nous envoyant vos remarques à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.


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Zoom sur l’agriculture : est-elle concernée aujourd’hui par les nanos ?


Quelques faits marquants issus de notre bibliographie

Produits phytosanitaires, "produits de santé végétale" ou pesticides sont des synonymes. En savoir + avec l'observatoire environnement de Poitou-Charentes ici

En 2008, 3 fabricants de produits phytosanitaires affichaient ouvertement utiliser des propriétés à l'échelle nanométrique (décrits alors entre 0,1 et 100 nanomètres). Le journal courrier international relai un article du Gardian dont voici un extrait :
  • "les nanotechnologies sont déjà sur le terrain sous la forme de pesticides intelligents, ou nanocides. Certaines entreprises, comme Syngenta, Monsanto et BASF, ont mis au point ou étudient des pesticides à l’échelle nanométrique qui, selon eux, seront plus stables, efficaces plus longtemps et plus dangereux pour leurs cibles.
Plusieures substances ont déjà passé avec succès les tests de sécurité et ont été autorisées en Grande-Bretagne et aux Etats-Unis. Leurs ingrédients actifs sont utilisés depuis des années sans poser de problème ; seule la façon de les appliquer a changé, avec des systèmes libérant de façon contrôlée des petites capsules de polymère qui se diluent mieux dans les liquides, peuvent être programmées pour “coller” aux parties de la plante qui en ont besoin, et même rester inertes jusqu’à leur activation par le contenu alcalin de l’estomac d’un insecte donné. Ce n’est qu’à ce moment qu’elles éclatent, et qu’elles tuent. Les firmes agrochimiques vantent ces pesticides en disant qu’ils sont plus intelligents, qu’on peut diminuer la concentration en ingrédients actifs, qu’ils peuvent être programmés pour ne pas faire de mal aux “bons” in­sectes, qu’ils ont une meilleure biodégradabilité et sont donc moins nocifs pour l’environnement."

Selon un rapport suisse de 2012 , l'utilisation de nanomatériaux dans l'agriculture pourrait, d'une part, réduire les coûts et les efforts, accroître l'efficacité et conduire à plusieurs applications respectueuses de l'environnement. D'autre part, il peut également y avoir un effet négatif sur les micro-organismes présents dans le sol. Ce sont les conclusions des auteurs d’un article « nanomatériaux dans la protection des végétaux et la fertilisation : "Etat actuel, applications prévues, et les priorités de recherche» écrit dans le cadre du Programme national de recherche suisse «Opportunités et risques des nanomatériaux» ( PNR 64 ) .
  • Il indiquait cependant l'absence de produits phytosanitaires ou d'engrais contenant des nanomatériaux disponibles sur le marché en novembre 2012.

En 2012, les bulletins électroniques de l'ADIT relatent que L'Agence Américaine de Protection de l'Environnement (EPA) a répertorié dès 2010, plus de 100 pesticides possédant des propriétés anti-microbiennes et contenant des molécules d'argent.
Nanosilver pesticide products: what does the future hold? - Bergeson, L.L - Juin 2010 -
  • Mais le terme "pesticides" aux USA est beaucoup plus large que les produits à usage agricoles auxquels on réduit souvent le terme quand on l'emploi en français. Les 100 pesticides listés en 2010 ne sont pas vraisemblablement pas d'usage agricole, comme le confirme une présentation de 2010 archivée par l'EPA, (Environmental Protection Agency) des USA fait le point sur les nanos et les pesticides. Les produits contenant du nanoargent sur le marché des USA n'ont rien de spécifique à l'agriculture.

En 2012, la mission pour la Science et la Technologie de l’Ambassade de France aux Etats-Unis relate également cet inventaire de l'EPA dans l'article "les nanomatériaux pour l'agricultue" et ajoute une revue des travaux en cours dont les sources sont :

En juillet 2015, trois chercheurs de Purdue University remettent en cause des promesses annoncées pour certains "nanoadjuvants" sensés limiter les apparitions de résistances au glyphosate.
  • Les adjuvants ne font pas l'objet d'autorisation de mise en marché contrairement aux matières actives. Les auteurs contestent que la résistance au glyphosate soit liée à une mauvaise absorption de la plante et donc contestent que l'augmentation de la pénétration de la matière active glyphosate par un nanoadjuvant supprime la résistance de l'adventice. Le fabricant fait état de références de Purdue University alors que les auteurs confirment qu'aucune étude n'avait été faite ! Ils ont alors entrepris une comparaison sérieuse et conclut que les effets ne sont pas conformes aux promesses...
  • Les 2 types de nanoadjuvants cités sont décrits ici NanoRevolution 2.0 et là ChemXcel.
  • Cet article paru dans AGProfessional media destiné aux acteurs économiques influençant les producteurs agricoles aux USA, a été relayé par ici dans un journal grand public aux USA.

En France

L'ANSES diffuse depuis 2014 les résultats publics du registre R-Nano), qui provoque une confusion fréquente entre le nombres de déclarations dans un secteur d'activité et les quantités utilisées. Le secteur agricole est celui qui totalise le plus de déclarations, du fait de l'organisation de la distribution qui a répondu, alors que les fabricants de médicaments n'ont pas sollicité le réseau de toutes les pharmacies, ni les fabricants de cosmétiques toutes les parfumeries...

En 2014, en recoupant des sources professionnelles complémentaires, nous avons pu identifier au moins une quarantaine de produits commercialisés en France pour les cultures qui ont fait l'objet d'une déclaration au registre R-nano. Ils contiendraient des formes nano de : dioxyde de silice, calcium, oxyde de calcium, des pigments (dont irgalite), et des formes d’argiles (kaolin, attapulgite). La diversité des produits identifiés est visible sur le schéma ci-dessous (non exhaustif).
image pesticides_R_nano_2014.jpg (40.5kB)


En savoir + :
- Notre analyse du bilan 2013 R-nano.
- Analyse du Bilan 2014 de la déclaration des "substances à l’état nanoparticulaire"
- Agriculture et nanomatériaux : comment assurer une meilleure transparence et traçabilité ?
image AES_vol5_n2_couverture_small.jpg (62.1kB)
- Afa, Nanomatériaux et nanotechnologies en agriculture / Questions pour l’agronomie, Revue AE&S, vol.5, n°2, 15, décembre 2015
- Infogm, Entretien - Des nanos en agriculture ?, août 2016


Réunion du R31 à l'ANSES en septembre 2016


En septembre 2016, le groupe de chercheurs du réseau R31 réunit à l'ANSES a abordé les nanos dans l'alimentation et l'agriculture, sur le point des recherches en nanopesticides.
L'ANSES a interrogé les fabricants pour 11 substances actives identifiées avec le registre et obtenu 8 réponses : toutes indiquent l'absence de substance active à la taille nano, et ce sont des co-formulants (argile, oxyde de silicium, oxyde de calcium) qui sont à la taille nano. Mais il n'y a pas eu d'analyse de contrôle.
On s'interroge cependant sur les impacts recherchés par la modification des co-formulants : il s'agit de modifier l'action de la substance active et donc les impacts. Une ré-évaluation des dossiers d'homologation ne devrait-elle pas être nécessaire ?

Les travaux de l'Université de Vienne (Autriche) conduits par Mélanie Kah portent sur les impacts environnementaux des pesticides et des produits pharmaceutiques. Elle a présenté ces travaux aux USA en 2015.
Voir le diaporama nanopesticides_2015_M_Kah.pdf (1.0MB)
Elle recommande deux études auxquelles elle a participé :
Nanopesticides and Nanofertilizers: Emerging Contaminants or Opportunities for Risk Mitigation? parue en 2015 et Nanopesticides: guiding principles for regulatory evaluation of environmental risks. parue en 2014.
Sa dernière publication en septembre 2016 traite de Impacts of (Nano)formulations on the Fate of an Insecticide in Soil and Consequences for Environmental Exposure Assessment.
Cette étude a porté sur un insecticide bifenthrin dans deux sols et sous 5 variantes : la matière active pure, trois nanoformulations, et une formulation disponible dans le commerce. C'est par "modélisation inverse", et non par des mesures directes que l'étude montre un effet de la formulation, qui dans ce cas précis, pourrait réduire les pertes vers les eaux souterraines.
Le registre des produits phytosanitaires en France indique que le bifenthrin est utilisé dans plusieurs produits commerciaux, sans qu'on puisse identifier ceux qui contiendraient des nanoformulations.

De son point de vue "on a vraiment besoin des produits phytosanitaires pour protéger les cultures". Elle observe que les pronostics faits par ETC Group dans "Down the Farm" en 2004 ne se sont pas produits depuis 10 ans. Cependant une augmentation significative de publications est en cours, avec 400 à 500 articles publiés par an actuellement (revue de publications portant sur tout ce qui est inférieur à 1000 nm, soit 10 fois plus que la défniition actuelle, et si de nouvelles propriétés sont annoncées. Ses recherches portent sur les nanopesticides et les nanofertilisants. Ces produits sont faits pour perturber les cellules biologiques et donc peuvent avoir des effets indirects sur les personnes e t l'environnement. Les bénéfices recherchés par la taille nano sont un meilleur ciblage et des effets retards, une limitations des expositions par de encapsulations. Il n'y a pas de nouveaux modes d'action des substances actives, mais plutôt des reformulations avec des NP pour potentiellement réduire les usages de substances actives.
Les méthodes d'analyses d'impacts doivent être adaptées à la taille nano.Elle voit un "risque dans le principe de précaution" : que les régulateurs demandent trop de certitude pourrait priver des bénéfices de réduction de quantités de matières actives...
C'est un point de vue... mais cette fuite en avant d'usage des mêmes matières actives à des doses plus faibles n'est pas la seule alternative pour réduire les usages de pesticides...

M. Kah distingue 3 catégories de nanopesticides :
- pour l'amélioration de la solubilité dans l'eau
- pour retarder la dégradation de la matière active
- en association avec des nanoparticules de métaux et d'oxydes.
image nanopesticides_2015_M_Kah_diap_category.jpg (55.2kB)
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Pour améliorer la dispersion dans l'eau :
- des microémulsions d'adjuvants et surfactants (taille 6 à 5 nm.*) forment des micelles autour des substances actives
- des nanoémulsions (20 à 200 nm) mettent la substance active en petits agrégats plus solubles. C'est sur le marché depuis des années, avec 15 substances actives inventoriées et qui posent problème selon ETC Group.
- des nanodispersions (50 à 200 nm) en cours de développement en agro-alimentaire.
Des études sont disponibles sur les effets des surfactants sur l'action de la substance active. Mais c'est difficile à généraliser.

* La terminologie utilisée depuis des années fait que les microemulsions ont été discutées et mises sur le marché a une période ou « micro » était synonyme de petit (maintenant on a tendance a utiliser « nano »). Voir article Nanopesticides: State of Knowledge, Environmental Fate, and Exposure Modeling, M. KAH, S. BEULKE, K. TIEDE,and T. HOFMANN, in Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 43:1823–1867, 2013
  • : 'The particle size in microemulsions may be about 250 times smaller than typical pesticide particles (ETC, 2004) and several reports have suggested diameters of less than 100 nm (ETC, 2004; Knowles, 2005; ObservatoryNano, 2010).

Différentes matrices sont utilisables pour retarder la dégradation :
- des mélanges solide/lipides de taille supérieure à 100 nm et en fait de 100 à 200 micromètres apparaissent dans des publications dont le titre comporte le mot nano n'est pas confirmé dans l'étude...
- des silices poreuses de 50 à 200 nm
- des feuillets d'argile plutôt de l'ordre du micromètre

Pour protéger de la photodégradation ou enrober une substance active elle-même nanométrique :
- ajouter du nanoargent est un mauvais usage au champ !
On peut citer la polémique aux USA en janvier 2015 : "There is evidence that silver, and in particular nanosilver, is toxic to aquatic and terrestrial organisms".
- ajouter du Ce (Cérium) dopé au nTiO2
- de la nanosilice nSiO2
- de l'aluminium nano nAl
- de l'oxyde de zinc nano nZnO
- du ciuvre nano nCu
- les nanotubes de carbones NTC ont été testés et pas retenus pour ces fonctions.
Le zinc et le cuivre sont utilisés notamment en agriculture biologique : des recherches sont faites pour les mettre sous forme nano et réduire l'usage de la substance active.

L'émergence sur le marché est-elle possible ?
On peut faire ce pronostic, basé sur l'augmentation du dépôt de publications et de brevets. Les formulations basées sur des polymères, les associations avec des métaux (argent, cuivre, zinc) et les nanoémulsions sont les plus probables.

Mais la tendance n'est pas à des formulations complexes proches de ce qui évolue en pharmacie avec des médicaments vectorisés pour protéger les substances actives traversant certaines cellules jusqu'à libération dans les cellules ciblées.
Ces formulations seraient 2 à 3 fois plus coûteuses sans doubler l'efficacité.
Créer des substances actives alternatives avec des polymères d'origine naturelle et biodégradables est une piste de recherche. Mais est-ce que cela serait acceptable du point de vue de l'agriculture biologique ?



Quels impacts de surfactants nanométriques ?

M. Kah pense que le point de vue "the environmental fate of nanopesticides is a big black hole" est alarmiste, car il y a des données, notamment sur les surfactants. Mais beaucoup d'études sont biaisées car il manque les informations sur le lessivage (entrainement par les eaux de pluies) et il n'y a pas de comparaisons solides entre produits commerciaux.
En savoir + : Nanopesticide research: Current trends and future priorities paru en 2014.



Que dit la réglementation ?

L'évaluation d'impact est faite globalement, sans savoir s'il y a ou non des nanoparticules, et avec des méthodes pas adaptées... L'intention de tester les formulations "est dans l'air"...avec plusieurs programmes :

- NANOpesticides porte sur les polymères. S'agit-il de ce programme porté par l'industrie chimique IUPAC International Union of Pure and Applied Chemistry. https://iupac.org/projects/project-details/?project_nr=2012-020-3-600, débuté en septembre 2016?

L'IUPAC donne d'ailleurs une quantité d'informations à ce sujet ici

- ""NanoFARM"" is a research consortium whose mission is to to provide information to aid in safe development of effective and sustainable nano-agrochemicals. We're made up of researchers from Carnegie Mellon University, Aveiro University, University of Kentucky, and University of Vienna.

- http://nanofase.eu/NanoFASE, auquel participe l'INERIS). Le programme vise à comprendre et maitriser le comportement des nanomatériaux dans l’environnement, en proposant une approche intégrée de maitrise des risques.
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Une modélisation interactive est en recherche, à tester avec des acteurs de l'eau ! ... à partir de 2019. Encore faudrait-il que pour estimer les données d'entrée, on puisse évaluer les usages... et donc qu'il y ait des registres et des étiquettes !
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L'agriculture dans l'inventaire des brevets et produits mondiaux sur Statnano.com

Statnano.com est un site lancé en 2010 avec le soutien de l'Iran Nanotechnology Initiative Council (INC). La rubrique agriculture est la moins importante. Par ailleurs, l'Iran affiche un site http://nano.abrii.ac.ir/, "coquille vide" pour son institut de recherche ABRILL (Agricultural Biotechnology Research Institut of Iran).
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Quelle évolution en 2018 ?


Une étude publiée en 2018 dans Nature Nanotechnology le confirme : "Actuellement, il n’existe aucune étude scientifique solide qui a analysé l’efficacité des formulations contenant des nanoparticules et leur impact sur l’environnement dans des conditions de plein champ. Ceci constitue une lacune cruciale dans nos connaissances et rend actuellement impossible une évaluation approfondie et globale. Des travaux de recherche supplémentaires à cet effet s’avèrent nécessaires".


Aux champs


L'état des lieux suisse Nanomaterials in plant protection products and fertilizers de 2012 indique :
- Les publications scientifiques et les brevets sur les nanomatériaux (NM) utilisés dans la protection des végétaux ou les engrais ont augmenté de manière exponentielle depuis 2000.
- les États-Unis et l'Allemagne ont publié le plus grand nombre de brevets, alors que les pays asiatiques ont publié la plupart des articles scientifiques.
- Environ 40% de toutes les contributions concernent des NM à base de carbone, suivis par le dioxyde de titane, l’argent, la silice et l’alumine.
- Les nanomatériaux se présentent sous de nombreuses formes (de manière surprenante souvent> 100 nm), allant des particules solides dopées aux structures polymères (souvent non persistantes) et à base d'huile-eau.
- Les nanomatériaux servent également d'additifs (principalement pour la libération contrôlée) et de constituants actifs.
- Les efficacités du produit éventuellement augmentées par NM devraient être mises en balance avec les flux environnementaux accrus de NM.
- Le développement dynamique de la recherche et sa perception considérable par le public contrastent avec le nombre très limité de produits contenant des NM sur le marché en 2012. L'évaluation des risques induits par les NP et la législation en sont à faire.

Le Pesticide Program Dialogue Committee des USA EPA's Presentation on Nano & Pesticides, Avril 2010
signale qu'il existe au moins un pesticide nano : le nanoargent (mais au champ ? ou dans emballages ?) et des argiles artificielles reproduisant les propriétés de l’halloysite naturelle (proche de la kaolinite).
Des capsules nanométriques permettent de véhiculer les produits phytosanitaires. Ce moyen peut contrôler la diffusion, par exemple en conférant aux capsules une affinité pour une partie de la plante que l’on veut traiter. On peut aussi concevoir une capsule qui ne libère son insecticide qu’au contact de la salive du ravageur ciblé.
Des « pesticides nano encapsulés programmés » sont déjà commercialisés en 2010 sur les marchés américain et britannique. Dans les pays du sud, des recherches sont faites sur des herbicides non-toxiques : attaquer les graines des mauvaises herbes et les empêcher de germer.

Une parution de 2013 fait le point aux USA : le terme nanopesticide couvre une grande variété de produits et ne peut pas être considéré comme représentant une seule catégorie. Beaucoup de nanoformulations combinent plusieurs agents tensio-actifs, des polymères, et des nanoparticules de métal de taille nanométrique. Les objectifs de nanoformulations sont généralement communs à d'autres formulations de pesticides : augmenter la solubilité de principes actifs, libérer l'ingrédient actif d'une manière lente, ciblée et / ou protéger contre une dégradation prématurée. Les nanoformulations devraient donc avoir des répercussions importantes sur le sort des ingrédients actifs et / ou introduire de nouveaux ingrédients dont le devenir dans l'environnement est mal compris (par exemple, nanoparticules d'argent). Les adaptations de méthodes d'évaluation de l'exposition actuels seront nécessaires. L'étude fournit un cadre utile pour identifier les priorités pour la recherche future en vue d'atteindre les évaluations des risques plus robustes de nanopesticides.

Un rapport FAO parait en 2013 : Et FAO 2013 http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/87458/1/9789241564649_eng.pdf?ua=1 State of the art on the initiatives and activities relevant to risk assessment and risk management of nanotechnologies in the food and agriculture sectors FAO/WHO technical paper. Il n'indique rien sur les nanopesticides commercialisés.
En 2014, aux USA IUPAC 2014, le 13ème congrès international de l'industrie chimique aborde le sujet des nanopesticides avec des interventions sur la réglementation, l'écotoxicologie et une revue des connaissances par M. Kah. Mais les produits commercialisés restent non identifiables.

En France, pour la réduction des impacts de la protection des cultures : 10 substances sont prioritaires, pas les nanopesticides
La France, la consommation rapportée au nombre d'hectares cultivés (hors prairies permanentes), occupe le 3e rang européen avec 5,4 kg/ha/an.
Le plan ecophyto2018 fixe des objectifs de réduction en volume de pesticides mais c'est ambigû par rapport aux impacts de produits efficaces et de plus faible doses de matières actives.
L'utilisation des produits phytopharmaceutiques en France, évaluée avec l’indicateur NODU (nombre de doses unités) a globalement augmenté depuis le lancement du plan Ecophyto en 2009. (Note de suivi Ecophyto 2017 parue en juillet 2018)

201807_note_de_suiv_ecophyto_2017_IR3PE



Quels impacts du recyclage des boues de stations d'épuration ?

L'agriculture est sollicitée pour recycler (dépolluer) les déchets urbains, ce qui peut être une cause d'entrée fortuite de nanoparticules non identifiées, piégés dans les boues organiques contribuant à la fertilisation.
Les enjeux socio-économiques et les rapports de force entre acteurs sont importants. Ainsi l'épandage en agriculture de résidus d'industries agro-alimentaire est plutôt considérer comme économie circulaire : le retour au champ des résidus de betterave après fabrication du sucre sont perçus comme fertilisants. Mais les résidus urbains sont des déchets, pour lesquels l'agriculture est sollicitée pour rendre un service. D'où la responsabilité en amont des producteurs de déchets (boues d'épuration, composts urbains) et la nécessité légale de plans d'épandage avec suivi analytique des composants de ces déchets pour définir les doses maximales épandables selon les sols et leur histoire. Valorisation en agriculture ou/et servitude donc, selon les acteurs !

Dans cette expertise collective, la question des nanos est citée : "Une classe transverse de contaminants est en train d’émerger : il s’agit des nanoparticules qui peuvent être organiques (par exemple les nanotubes de carbone), minérales (par exemple les nanoparticules d’argent ou de dioxyde de zinc) ou mixtes (à cœur métallique avec une surface fonctionnalisée par des molécules organiques)".
La conclusion sur les éléments traces minéraux montre un insuffisance de connaissances sur le devenir du nanoargent et nanotitane :
  • "Les boues d’épuration se caractérisent par la diversité des ETM rencontrés, dont 7 sont réglementés dans l’arrêté encadrant l’épandage agricole. Les boues épandues ont toujours des concentrations en ETM inférieures à ces valeurs limites. Depuis peu, se pose la question de la présence de nanoparticules impliquant des ETM qui ne sont pas pris en compte dans la réglementation (Ag,  TiO2). La modélisation prédictive de leur concentration dans les sols soumis à épandage de boue montre des résultats variables selon les hypothèses prises avec des facteurs d’enrichissement de 100 sur les sols traités dans certains scénarios. Dans les conditions réglementaires de l’épandage agricole, les flux d’ETM apportés par les boues représentent une faible proportion des ETM déjà présents dans les sols. Comme pour les autres Mafor, les flux apportés d’ETM restent dans l’horizon d’apport des boues. Les flux vers les végétaux ou vers les eaux sont faibles. Les analyses des végétaux récoltés sur des parcelles fertilisées avec des boues d’épuration urbaine ne montrent pas d’augmentation des concentrations en ETM quand les épandages sont faits selon les conditions réglementaires."
  • "Les méthodes de quantification des nanoparticules dans les Mafor ne sont pas encore au point, et constituent la première étape avant l'étude de leur devenir après épandage".

Voir notre article ici.


Nano fertilisation
Un terme qui commence à être utilisé mais que recouvre ce mot ?
Dans les inventaires explorés, les produits commercialisés avec cette revendication concernent les marchés asiatiques.


Dans les élevages


En mai 2015, l'Inra annonce une nouvelle approche vaccinale à base de nanoparticules d’amidon qui donne des résultats prometteurs pour lutter contre la Toxoplasmose, maladies des moutons.
http://www.inra.fr/Entreprises-Monde-agricole/Resultats-innovation-transfert/Toutes-les-actualites/Toxoplasmose

et http://www.inra.fr/Grand-public/Sante-des-animaux/Toutes-les-actualites/Nanoparticules-de-pomme-de-terre-contre-la-toxoplasmose
  • (Voir ce que nous apprennent ces mécanismes de transport d'anticorps portés par des nanoparticules d'amidon poreuse sur le franchissement de barrières cellulaires, et si cela est transposable à d'autres effets non intentionnels pour d'autres nanoparticules "fonctionnalisées" ? )

De aout 2015 à Novembre 2015 : élément de controverse sur les itinéraires de développement des agricultures
Le journal wikiagri commente en novembre un ouvrage d'un éleveur "pro technologie" en citant ces passages.
"Hervé Pillaud, éleveur vendéen désormais célèbre pour ses prises de position sur les nouvelles technologies en agriculture, a le mérite de lancer des pistes, et de considérer chacune comme une source de progrès, non comme un problème supplémentaire auquel il faudrait faire face".
Selon Hervé Pillaud, auteur de Agronumericus, internet est dans le pré paru en aout 2015, "les NBIC - nanotechnologies, biotechnologies, sciences de l'information, et sciences cognitives - sont les quatre éléments indissociables du changement de civilisation qui est en train de se produire". Il précise : "L'agriculture y aura une place indiscutable par son fondement même qui est de mettre en oeuvre le vivant. L'approche des biotechnologies, qui fait débat actuellement, impactera son avenir durablement. Aujourd'hui, ces biotechnologies, et plus globalement l'association de ces quatre éléments sont le fruit de nombreuses craintes plus ou moins fondées, qui donnent une audience sans doute trop importante à des faiseurs de peur de toutes sortes. Ne s'agit-il pas là simplement des réminiscences d'un présent que nous refusons d'abandonner ?"

Derrière cette introduction, il développe le sujet : "Les NBIC sont la conjonction de la miniaturisation, de l'information, de l'intelligence et du vivant. La grande convergence, comme l'appellent certains, aura un impact sur l'agriculture." (...) "Derrière ces quatre lettres se cachent diverses disciplines, certaines nouvelles, d'autres un peu moins, dont la combinaison risque de s'avérer particulièrement explosive dans les prochaines années."

Lire la suite : http://wikiagri.fr/articles/agronumericus-lagriculture-et-lelevage-ont-aussi-un-avenir-lexemple-des-nbic/6788
Sources :

En mer


Le milieu marin est à la fois source et puits. Nous avons inventorié :
- ce qui concerne la production alimentaire avec des usages présents ou envisagés de diverses formes "nanos" pour la nourriture ou les soins aux poissons élevés en mer,
- les perspectives de recyclage de déchets de poissons comme gisement de nanomatériaux biosourcés,
- les impacts indirects d'autres usages de nanomatériaux sur les poissons,
- des applications de nanofiltration concernant le traitement des eaux pour potabilisation ou dépollution,
- des usages d’algues pour production d'énergie ou d'autres éléments.


Des exploitations piscicoles américaines expérimentent la vaccination de masse au moyen d’ultrasons. Des nanocapsules contenant de minces fibres d’ADN sont déposées dans un étang, où elles sont absorbées par les cellules des poissons. L’ultrason est ensuite utilisé pour rompre les capsules, qui libèrent ainsi l’ADN et provoque une réponse immunitaire chez l’animal.
Source EPA's Presentation on Nano & Pesticides, Avril 2010 (à vérifier)

Juillet 2015 : http://pulse.edf.com/fr/la-cellule-solaire-sauce-crevettes
Les crustacés – crevettes, crabes... – produisent deux composants chimiques, la chitine et le chitosan, utilisables pour la technologie photovoltaïque.Des chercheurs britanniques ont utilisé un processus de carbonisation hydrothermale pour convertir ces deux biopolymères en charbon de grande qualité, et neutre sur le plan carbone (sans émissions de CO² ?). Puis ils ont habillé le dispositif avec des nanotubes d’oxyde de zinc pour fabriquer des cellules solaires.
L'auteur de l'article pour le site EDF retient que le chitosan donne un matériau biosourcé biodégradable... Certes, mais quan est-il des nanotubes de zinc associés !?
Les chercheurs de l'université Queen Mary de Londres (QMUL) http://www.qmul.ac.uk/ Magdalena Titirici et Joe Briscoe ont publié une info en février 2015 ici http://www.qmul.ac.uk/media/news/items/se/148963.html où les enjeux économiques sont soulignés : l'assemblage "chitine - chitosan" converti en charbon avec des nanotubes de zinc est une alternative à l'usage de métaux coûteux (ruthénium et platinum) très consommés dans tous les outils communicants mobiles (téléphones et tablettes en particulier).
(parmi 70 publications concernant le chitosan)
L'avenir de cette alternative, si elle passe le stade du prototype, sera très liée au prix des métaux actuellement privilégiés (Il semble que les prix baissent ... voir http://www.infomine.com/investment/ruthenium/ et http://www.infomine.com/investment/platinum/)
Pour comprendre les enjeux en terme d'économie circulaire (recyclage plutôt qu'extraction minière) voir qui produit les deux métaux actuellement dans le monde (le site http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/ donne des statistiques à la fois USA et mondiales) et quelle proportion de remplacement viserait le remplacement par les déchets de carapaces de crustacés.

En forêt


La compréhension des propriétés naturelles à l’échelle nanométrique vise à mieux utiliser la nature sans rien y ajouter : c'est le cas de l’aubier du pin comme filtre pour l’eau.
Certaines productions de bois spécifiques sont transformée en nanomatériaux (nanocristaux de cellulose) ou ou utilisées pour la biotechnologie de la chimie verte.

En France, le laboratoire chimie des polymères organiques LCPO de Bordeaux http://www.lcpo.fr/index.php/research-topics/1b-biopolymers-bio-sourced-polymers étudie des matériaux fonctionnels basés sur des nanocelluloses dont la surface est adaptée par fonctionnalisation chimique.

La production de nanocellullose à partir de productions forestières est au stade industriel au Canada par la société Celluforce avec descollaborations françaises notamment.
Le pôle de compétitivité agroressources en Champagne Ardennes a été créé dans l’objectif initial de remplacer à partir de productions végétales « tous produits » aujourd’hui issus du pétrole et dérivés.
Une information sur les nanocristaux de cellulose a été organisée en 2013.

En savoir + sur la nanocellulose :
http://www.risiinfo.com/risi-store/do/product/detail/nanocellulose-technology-applications-and-markets.html
http://www.mktintell.com/files/Vancouver_2014.pdf
Un site dédié http://www.arboranano.ca/Project-Portfolio.aspx