Une équipe de scientifiques a partagé qu’ils ont été en mesure d’éliminer les « produits chimiques nocifs pour toujours » de l’eau en utilisant une nouvelle méthode d’électrocatalyse.
La nouvelle approche utiliserait des nanomatériaux fabriqués au laser à partir de métaux non précieux, ce qui, selon l’équipe, « pourrait jeter les bases de techniques d’assainissement évolutives à l’échelle mondiale ».
Réalisée par des scientifiques de l’Université de Rochester, l’étude visait à trouver des moyens de « nettoyer la pollution » due aux produits chimiques éternels présents dans les emballages alimentaires, entre autres tels que les vêtements et les mousses anti-incendie.
L’étude a été publiée dans le Journal de la catalyse et décrit comment des nanocatalyseurs ont été mis au point pour remédier aux substances perfluoroalkylées et polyfluoroalkylées (PFAS)
Dirigée par la professeure adjointe de génie chimique, Astrid Müller, l’équipe de recherche s’est concentrée sur un type spécifique de PFAS appelé sulfonate de perfluorooctane (PFOS). Bien qu’il ait déjà été utilisé pour des produits résistants aux taches, le PFOS est maintenant interdit dans une grande partie du monde, mais les chercheurs ont constaté qu’il est « toujours répandu et persistant dans l’environnement bien qu’il ait été progressivement éliminé par les fabricants américains au début des années 2000, continuant à apparaître dans les approvisionnements en eau ».
Au cours de l’étude, Müller et son équipe de doctorants en science des matériaux ont créé les nanocatalyseurs en utilisant sa combinaison unique d’expertise dans les lasers ultrarapides, la science des matériaux, la chimie et le génie chimique.
« En utilisant le laser pulsé dans la synthèse liquide, nous pouvons contrôler la chimie de surface de ces catalyseurs d’une manière que vous ne pouvez pas faire avec les méthodes traditionnelles de chimie humide », explique Müller. « Vous pouvez contrôler la taille des nanoparticules résultantes grâce à l’interaction lumière-matière, ce qui revient à les faire exploser. »
Ensuite, les scientifiques collent ensuite les nanoparticules sur du papier carbone hydrophile ou attiré par les molécules d’eau. Ensuite, en utilisant de l’hydroxyde de lithium à des concentrations élevées, ils ont complètement défluoré les produits chimiques PFOS.
Müller a expliqué que pour que le processus fonctionne à grande échelle, ils devront traiter au moins un mètre cube à la fois. De manière cruciale, leur nouvelle approche utilise tous les métaux non précieux, contrairement aux méthodes existantes qui nécessitent du diamant dopé au bore.
Contamination par les PFAS dans les viandes transformées, les thés et les emballages
Selon les calculs des scientifiques, le traitement d’un mètre cube d’eau polluée à l’aide de diamants dopés au bore coûterait 8,5 millions de dollars ; Et ils disent que leur nouvelle méthode est « près de 100 fois moins chère ».
En ce qui concerne l’avenir, Müller a déclaré qu’ils espéraient comprendre pourquoi l’hydroxyde de lithium est efficace et si des matériaux moins coûteux et plus abondants peuvent être substitués pour réduire davantage le coût.
En outre, Müller a déclaré qu’elle était intéressée par l’application de la méthode à une gamme de produits chimiques PFAS qui sont encore couramment utilisés, mais qui ont été liés à des problèmes de santé allant du développement chez les bébés au cancer du rein.
Mais lorsqu’il s’agit de préoccupations concernant l’interdiction totale des PFAS, Müller affirme que l’interdiction pure et simple de tous les produits chimiques et substances PFAS n’est « pas pratique en raison de leur utilité non seulement dans les produits de consommation, mais aussi dans les technologies vertes.
« Je dirais qu’en fin de compte, une grande partie des efforts de décarbonisation – des pompes à chaleur géothermiques à la réfrigération efficace en passant par les cellules solaires – dépend de la disponibilité des PFAS. Je pense qu’il est possible d’utiliser les PFAS de manière circulaire et durable si nous pouvons tirer parti de solutions électrocatalytiques pour rompre les liaisons fluorocarbonées et extraire le fluorure en toute sécurité sans le rejeter dans l’environnement », a expliqué Müller.
Les scientifiques ont déclaré que la commercialisation était « encore loin », mais Müller a maintenant déposé un brevet avec le soutien d’URVentures, et s’attend à ce qu’il soit utilisé dans les installations de traitement des eaux usées et par les entreprises pour nettoyer les sites contaminés où elles produisaient ces produits chimiques PFAS.
