Eu estou tentando adicionar uma variável de ambiente para um objeto ProcessBuilder mas quando eu chamar essa nova variável no ProcessBuilder recebo um erro. é assim que eu construo o processo

public class OTU
{
    public static void main(String[] args) throws Exception
    {
        ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder();
        Map<String, String> env = pb.environment();
        //set environment variable u
        env.put("u", "util/");

        pb.command("echo $u");
        Process p = pb.start();
        String output = loadStream(p.getInputStream());
        String error  = loadStream(p.getErrorStream());
        int rc = p.waitFor();
        System.out.println("Process ended with rc=" + rc);
        System.out.println("\nStandard Output:\n");
        System.out.println(output);
        System.out.println("\nStandard Error:\n");
        System.out.println(error);
    }

    private static String loadStream(InputStream s) throws Exception
    {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s));
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        String line;
        while((line=br.readLine()) != null)
            sb.append(line).append("\n");
        return sb.toString();
    }
}

Eu recebo o erro

Exception in thread "main" java.io.IOException: Cannot run program "$u": java.io.IOException: error=2, No such file or directory
    at java.lang.ProcessBuilder.start(ProcessBuilder.java:475)
    at ca.utoronto.siseq_1_2.OTU.main(OTU.java:22)
Caused by: java.io.IOException: java.io.IOException: error=2, No such file or directory
    at java.lang.UNIXProcess.<init>(UNIXProcess.java:164)
    at java.lang.ProcessImpl.start(ProcessImpl.java:81)
    at java.lang.ProcessBuilder.start(ProcessBuilder.java:468)
    ... 1 more

Eu não entendo porque estou recebendo o erro se eu apenas definir a variável para este processo. Por favor me ajude como definir a variável env para que eu possa usá-lo no ProcessBuilder.