L'argile pour lutter contre les toxines éternelles

L'université de Freiberg clarifie les bases d'un filtre innovant à base d'argile pour les PFAS

06.12.2023

Le professeur Martin Bertau (à gauche) et le doctorant Paul Scapan dans le laboratoire.

TU Bergakademie Freiberg / Andreas Hiekel

Les filtres PFAS disponibles pour les déchets industriels sont généralement constitués de charbon actif (PFAS = composés alkylés perfluorés et polyfluorés). Ce type de filtre étant relativement coûteux, les chercheurs sont à la recherche d'autres matériaux de filtrage pour les "toxines éternelles", dont les résidus dangereux ne se dégradent que très lentement dans l'environnement. Une équipe de la TU Bergakademie Freiberg propose désormais une argile composée de bentonite modifiée par des substances organiques comme filtre possible pour les PFAS. Les résultats sont publiés dans le numéro actuel de la revue "Chemie Ingenieur Technik".

Lors d'essais en laboratoire, l'équipe dirigée par le professeur de chimie Martin Bertau a obtenu une performance de filtrage allant jusqu'à 95 % de l'acide perfluoroheptanoïque (PFHpA) avec ce matériau innovant. Le PFHpA est un représentant important des PFAS et est fréquemment détecté dans les analyses environnementales. "Les argiles organiques sont connues pour leur bon effet filtrant. Nous avons maintenant étudié la modification du matériau à l'aide d'additifs organiques spécialisés dans la "capture" des PFAS", explique le professeur Martin Bertau.

En laboratoire, les chimistes peuvent insérer des additifs organiques entre les couches d'argile séparées, comme dans une pile de cartes. "Les composants organiques se détachent des composants argileux de manière à ce que les atomes de carbone puissent interagir avec les PFAS", explique Paul Scapan, qui étudie les filtres argileux dans le cadre de sa thèse de doctorat. "Ces atomes de carbone ont la capacité d'attraper les molécules de PFAS et de les lier. L'argile organique contenant les PFAS liés peut ensuite être incinérée à une température d'au moins 1 200 degrés, ce qui détruit complètement les polluants.

Respectueux de l'environnement et recyclable

Paul Scapan, chercheur doctorant, étudie à présent quelles molécules facilement biodégradables peuvent le mieux remplir la fonction de pince pour les différents PFAS. Si les additifs sont respectueux de l'environnement, le filtre d'argile cendré pourra être entièrement réutilisé. "Le matériau peut être transformé en géopolymères, par exemple pour remplacer le ciment dans le respect de l'environnement", explique le professeur Martin Bertau.

Quels sont les autres avantages de l'argile organique ?

Grâce aux différents additifs, l'effet filtrant des argiles organiques innovantes peut être spécifiquement adapté à de nombreux composés alkylés perfluorés et polyfluorés. "Par rapport aux filtres en charbon actif actuellement disponibles sur le marché, les argiles organiques seraient environ dix fois moins chères en termes de performance d'élimination des PFAS, dans l'état actuel de nos connaissances", calcule Paul Scapan.

Contexte : Où sont utilisés les PFAS ?

Les PFAS sont des substances alkylées per- et polyfluorées. Dans les composés organiques produits industriellement, les atomes d'hydrogène sont remplacés par des atomes de fluor. Cela les rend extrêmement résistants. Plus de 10 000 produits chimiques solides, liquides et gazeux sont des PFAS, dont certains sont cancérigènes et nocifs pour la santé. Ils sont utilisés, par exemple, dans les sprays d'imprégnation, les vêtements fonctionnels, les produits médicaux et les revêtements antiadhésifs.

Des résidus dangereux de PFAS sont détectés dans l'environnement partout dans le monde et s'accumulent dans l'eau, le sol, les plantes et les animaux. On trouve même des PFAS dans les régions polaires et dans le sang des enfants. Même s'il est prévu d'interdire les PFAS dans l'UE, ces substances ont déjà été libérées dans l'environnement et ne se dégradent que très lentement. Une interdiction de tous les PFAS est actuellement à l'étude et en cours d'élaboration par l'Agence européenne des produits chimiques (ECHA).

Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.

Publication originale

Paul Scapan, Jannis Hassler, Christoph Piribauer, Sandra Pavón, Ines Aubel, Jan Werner, Martin Bertau; "Organo‐Pillared‐Clay: Synthesis, Characterization, and Applications for Treatment of Perfluoroalkyl Substances"; Chemie Ingenieur Technik, Volume 95, 2023-10-24

https://www.chemeurope.com/fr/news/1182201/l-argile-pour-lutter-contre-les-toxines-eternelles.html