Des ingénieurs développent une solution tout-en-un pour capturer et détruire les « produits chimiques éternels »

Des ingénieurs chimistes de l’Université de la Colombie-Britannique ont développé un nouveau traitement qui piège et traite les substances PFAS, communément appelées « produits chimiques éternels », dans un système unique et intégré.

La recherche apparaît dans Ingénierie des communications naturelles.

Les substances perfluoroalkylées et polyfluoroalkylées (PFAS) sont largement utilisées dans la fabrication de biens de consommation tels que les vêtements imperméables en raison de leur résistance à la chaleur, à l’eau et aux taches. Cependant, ce sont aussi des polluants, qui finissent souvent dans les eaux de surface et souterraines du monde entier, où ils sont liés au cancer, aux lésions hépatiques et à d’autres problèmes de santé.

« Les PFAS sont notoirement difficiles à décomposer, qu’ils se trouvent dans l’environnement ou dans le corps humain », explique le Dr Johan Foster, chercheur principal et professeur associé de génie chimique et biologique à la faculté des sciences appliquées. « Notre système permettra d’éliminer et de détruire ces substances dans l’approvisionnement en eau avant qu’elles ne puissent nuire à notre santé. »

Attraper et détruire

Le système UBC associe un filtre à charbon actif à un catalyseur spécial breveté qui capture les produits chimiques nocifs et les décompose en composants inoffensifs sur le matériau filtrant. Les scientifiques appellent cette capture de composants chimiques l’adsorption.

« Le processus est relativement rapide, en fonction de la quantité d’eau à traiter », a déclaré le Dr Foster. « Nous pouvons faire passer d’énormes volumes d’eau dans ce catalyseur, qui adsorbera les PFAS et les détruira en deux étapes rapides. De nombreuses solutions existantes ne peuvent qu’adsorber, tandis que d’autres sont conçues pour détruire les produits chimiques. Notre système de catalyseur peut faire les deux, ce qui en fait une solution à long terme au problème des PFAS au lieu de simplement repousser la date limite. »

Pas de lumière ? Pas de problème

Comme d’autres traitements de l’eau, le système UBC nécessite une lumière ultraviolette pour fonctionner, mais il n’a pas besoin d’autant de lumière UV que les autres méthodes.

Au cours des tests, le catalyseur UBC a éliminé systématiquement plus de 85 % du PFOA (acide perfluorooctanoïque, un type de produit chimique éternel), même dans des conditions de faible luminosité.

« Notre catalyseur n’est pas limité par des conditions idéales. Son efficacité sous différentes intensités de lumière UV garantit son applicabilité dans divers contextes, y compris les régions où l’exposition au soleil est limitée », a déclaré le Dr Raphaell Moreira, professeur à l’Université de Brême, qui a mené la recherche alors qu’il travaillait à l’UBC.

Par exemple, une municipalité du nord qui reçoit peu de soleil pourrait quand même bénéficier de ce type de solution PFAS.

« Alors que les expériences initiales se concentraient sur les composés PFAS, la polyvalence du catalyseur suggère son potentiel pour éliminer d’autres types de contaminants persistants, offrant une solution prometteuse aux problèmes urgents de pollution de l’eau », a expliqué le Dr Moreira.

De l’eau municipale au nettoyage industriel

L’équipe estime que le catalyseur pourrait être une solution peu coûteuse et efficace pour les systèmes d’eau municipaux ainsi que pour les projets industriels spécialisés comme le nettoyage des flux de déchets.

Ils ont créé une société, ReAct Materials, pour explorer les options commerciales de leur technologie.

« Notre catalyseur peut éliminer jusqu’à 90 % des produits chimiques éternels présents dans l’eau en seulement trois heures, ce qui est nettement plus rapide que les solutions comparables disponibles sur le marché. Et comme il peut être produit à partir de déchets forestiers ou agricoles, il est plus économique et durable que les méthodes plus complexes et plus coûteuses actuellement utilisées », a déclaré le Dr Foster.