Innovation

Cette invention détruit en 45 minutes 95 % des « produits chimiques éternels » toxiques se trouvant dans l’eau

Des chercheurs ont inventé une nouvelle méthode qui permet de dégrader efficacement les produits chimiques dits « éternels » ou PFAS dans l’eau potable. Ils ont réussi à dégrader 95 % de ces produits toxiques en seulement 45 min avec de l’hydrogène gazeux et de la lumière UV.

Les PFAS ou substances per- et polyfluoroalkylées ont depuis longtemps été utilisés dans l’industrie comme agents antiadhésifs et imperméabilisants. On les retrouvait dans presque tout, allant de la mousse anti-incendie aux produits cosmétiques. Ils ont aussi été détectés en quantités importantes dans l’eau potable. Surnommés « produits chimiques éternels », ils sont connus pour leur persistance dans l’environnement et leurs effets néfastes sur la santé. Ils sont liés au cancer du foie quelquefois. Auparavant, ces produits étaient impossibles à dégrader sans dépenser beaucoup d’énergie. Mais récemment, des scientifiques de l’Université de Californie Riverside (UCR) ont inventé une nouvelle technique qui utilise la lumière UV et l’hydrogène gazeux pour décomposer rapidement les PFAS contenus dans l’eau potable.

La procédure classique de dégradation des PFAS

Pour limiter les risques de contamination par les PFAS, il existe en général deux étapes. Tout d’abord, il faut extraire les produits des ressources environnementales, par exemple, en filtrant les réserves d’eau potable avec du carbone. Ensuite, il faut détruire les PFAS concentrés en évitant de créer d’autres substances toxiques au cours du processus. Pour détruire les PFAS, on peut les brûler à haute température, une procédure qui coûte particulièrement cher. De plus, il y a des risques pour que les PFAS se propagent davantage durant l’incinération.

Les chercheurs ont utilisé de la lumière ultraviolette pour traiter l'eau.
Les chercheurs ont utilisé de la lumière ultraviolette pour traiter l’eau. Crédit photo : UCR / Liu Lab

Le principe de cette nouvelle invention

Avec la nouvelle méthode des chercheurs de l’Université de Californie, les PFAS sont détruits par l’action de l’hydrogène gazeux qui bouillonne dans l’eau contaminée pour ioniser les molécules d’eau. Les électrons hydratés ainsi produits vont attaquer les liaisons fortes qui relient les PFAS. Selon les explications, cette procédure est trop lente pour être utilisée dans un contexte industriel. Cependant, les réactions chimiques peuvent être accélérées en projetant de la lumière UV à haute énergie et à courte longueur d’onde dans l’eau.

Les scientifiques ont effectué des tests sur de petits volumes d’eau du robinet (500 ml) enrichie en PFOA et PFOS, qui sont des produits chimiques éternels. Les résultats obtenus sont très prometteurs, car presque tous les polluants ont été rapidement dégradés. En plus, le processus a utilisé moins d’énergie électrique qu’au cours des premières tentatives. Selon les résultats, la combinaison de l’action de l’hydrogène gazeux et de la lumière UV a dégradé 95 % des PFOA et PFOS durant les 45 min du traitement de l’eau et jusqu’à 97 % durant tout le processus.

D’autres tentatives de dégradation des PFAS

Des scientifiques de l’Université Clarkson à New York, en collaboration avec l’US Air Force, ont aussi développé une méthode pour détruire les PFAS dans les eaux contaminées. Leur technique consiste à diviser les molécules de PFAS avec des réacteurs à plasma et du gaz argon. Durant les essais pilotes sur de l’eau contaminée provenant de puits de suivi de sites de l’Air Force, 36 à 99 % des produits chimiques ont été dégradés en 50 min, la vitesse de dégradation variant selon les produits. Selma Mededovic Thagard, de l’Université Clarkson, a déclaré qu’il n’existait pas de solution unique pour dégrader irrévocablement les PFAS. De leur côté, les chercheurs de l’Université de Californie pensent qu’ils peuvent rendre leur processus encore plus économe. Notamment en essayant d’autres sources lumineuses consommant moins d’énergie et en améliorant le mode de diffusion de l’hydrogène gazeux dans l’eau.


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Source
sciencealert.com

Lydie RABE

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