Le défi des PFAS
Les composés perfluorés (PFAS) sont présents partout : revêtements antiadhésifs, textiles imperméables, emballages alimentaires, voire dans le corps humain. Leur popularité provient de leur résistance exceptionnelle à la chaleur, à l’eau et aux graisses. Cette même robustesse les rend pratiquement indégradables, d’où le surnom de « forever chemicals ». Une fois libérés, ils persistent dans les sols, les rivières et les nappes phréatiques pendant des décennies, posant de graves risques pour la santé et l’environnement.
Une approche novatrice
Face à l’échec des méthodes classiques – charbon actif, filtres à échange d’ions – le chercheur Bruce Rittmann de l’Arizona State University, avec des collègues de plusieurs universités, a mis au point une technique basée sur un membrane très particulière. Cette membrane est constituée de fibres plastiques creuses dont la surface extérieure est parsemée de nanoparticules de palladium, un métal capable de dissocier les molécules d’hydrogène en atomes hautement réactifs.
Le rôle du palladium et de l’hydrogène
Dans le dispositif, de l’hydrogène gazeux circule à l’intérieur des fibres tandis que l’eau contaminée par les PFAS passe à l’extérieur, en contact avec le palladium. Le métal attire simultanément les molécules de PFAS et les atomes d’hydrogène, les rapprochant suffisamment pour que les atomes d’hydrogène puissent rompre la liaison carbone‑fluor très forte qui caractérise ces substances. Progressivement, les atomes de fluor sont remplacés par des atomes d’hydrogène, transformant les PFAS en composés beaucoup moins persistants.
Preuves expérimentales
Les scientifiques ont combiné des mesures de diffraction des rayons X, des simulations informatiques et des analyses chimiques pour décrypter le mécanisme. Ils ont constaté que l’hydrogène à la surface du palladium facilite la capture des PFAS, tandis que l’hydrogène pénétrant le métal agit comme un réactif libéré au moment opportun. Sans l’un ou l’autre, la dégradation reste négligeable.
Résultats prometteurs
Lors d’un essai de 58 jours, une petite unité équipée de la membrane a traité de l’eau contenant six types différents de PFAS. Le système a éliminé entre 93 % et 99 % des molécules présentes et a libéré en moyenne 83 % du fluor initial. Ces chiffres démontrent non seulement une forte capacité d’élimination, mais surtout une véritable désintégration chimique, contrairement aux procédés qui ne font que retenir les polluants dans des filtres.
Implications et perspectives
Cette technologie ouvre la voie à des installations de traitement de l’eau capables de neutraliser les « forever chemicals » au lieu de les stocker. Elle pourrait être intégrée aux stations d’épuration existantes ou déployée dans des systèmes mobiles pour des sites contaminés. Les chercheurs soulignent toutefois la nécessité d’évaluer la viabilité économique, la durabilité du palladium et les éventuels sous‑produits générés lors de l’échelle industrielle.
En résumé, la combinaison ingénieuse d’un membrane à base de palladium et d’hydrogène offre une solution concrète à un problème environnemental mondial, transformant des polluants réputés inaltérables en composés dégradables.
Source: https://scientias.nl/pfas-vinden-hun-gelijke-nieuwe-techniek-kan-forever-chemicals-wel-afbreken/