Les poly- et perfluoroalkyl substances (PFAS), ces polluants éternels tristement célèbres, constituent aujourd’hui un défi environnemental de taille. Découvertes il y a plus de 80 ans, ils sont omniprésents, très persistants et se retrouvent dans une myriade de produits, des ustensiles de cuisine aux mousses anti-incendie. Problème : ils sont très toxiques pour l’être humain (cancers, troubles hormonaux, problèmes de fertilité, effets sur le développement du fœtus, etc.) et pour l’environnement.
Très mobiles dans les écosystèmes, ils s’accumulent dans les organismes et les opérations de décontamination sont complexes et coûteuses. Toutefois, de nouveaux travaux, publiés dans la revue Angewandte Chemie International Edition, ouvrent de nouvelles perspectives pour leur élimination. Des chercheurs de l’université Ritsumeikan au Japon ont mis au point une méthode novatrice, alliant lumière LED visible et nanocristaux semi-conducteurs pour détruire les PFAS.
Un procédé lumineux : comment la lumière LED décompose les PFAS
Cette technique avant-gardiste repose sur une réaction photocatalytique (processus où la lumière ransforme des substances polluantes en produits inoffensifs) déclenchée par des LED émettant à 405 nm. L’équipe de chercheurs a conçu un procédé utilisant des nanocristaux de sulfure de cadmium (CdS) modifiés au cuivre, associés à du triéthanolamine (TEOA) et de l’eau.
Lorsqu’un composé PFAS, comme le perfluorooctanesulfonate (PFOS), est introduit dans cette solution et soumis à l’éclairage LED, une réaction s’opère. Les nanocristaux, excités par la lumière, attirent les molécules de PFOS et brisent leurs liaisons carbone-fluor, permettant ainsi l’élimination des ions fluor et la décomposition complète de ces polluants récalcitrants.
En seulement huit heures, les scientifiques sont parvenus à une déferrisation totale de leurs échantillons de PFOS. Yoichi Kobayashi, professeur de chimie appliquée et auteur principal de l’étude, explique : « La méthode proposée semble prometteuse pour décomposer efficacement toute une panoplie de substances perfluoroalkylées en douceur ».
L’équipe a également réussi l’exploit de retirer 8 1% des ions fluor du Nafion, un fluoropolymère utilisé comme membrane échangeuse d’ions, après 24 heures d’irradiation, élargissant ainsi le champ d’application de cette technologie.
Une alternative douce et efficace aux méthodes traditionnelles
Jusqu’à présent, l’élimination des PFAS nécessitait des températures extrêmes, avoisinant les 400° C, rendant le processus onéreux et énergivore. En revanche, cette technique développée par l’université Ritsumeikan se démarque par sa simplicité d’exécution et son efficacité à des températures bien plus clémentes, autour de 38° C.
De plus, la dégradation thermique des PFAS peut également conduire à la formation de sous-produits, qui peuvent eux-mêmes être toxiques ou persistants dans l’environnement. Sans ces températures excessives, la probabilité de libération de ces sous-produits est alors éliminée.
Cette approche ingénieuse offre une alternative viable et écologique pour traiter ces polluants, dont l’impact délétère sur la santé humaine et l’environnement est avéré depuis les années 1960.
Recycler durablement le fluor
L’importance capitale de cette découverte ne réside pas uniquement dans sa capacité à décomposer les PFAS, mais également dans son potentiel de recyclage du fluor. En isolant les ions fluor, cette méthode permet de récupérer un composant essentiel, très largement utilisé dans les domaines des énergies propres et de l’industrie pharmaceutique.
Kobayashi souligne que des perfectionnements supplémentaires pourraient considérablement améliorer cette technique. Traditionnellement, les procédés de recyclage du fluor nécessitent des équipements spécialisés et des conditions de sécurité très strictes, ce qui les rend aussi très coûteux.
De plus, les matériaux contenant du fluor sont souvent complexes et hétérogènes, ce qui complique leur traitement et il n’existe à ce jour aucune technique mature pour recycler efficacement ce composé.
Cette avancée japonaise s’inscrit donc dans une dynamique plus large visant à développer des technologies de dépollution respectueuses de l’environnement. Certes, le chemin vers un déploiement à grande échelle de cette technique est encore long et la probabilité qu’elle ne soit jamais même utilisée existe. Cette solution peut ne pas être viable économiquement et son industrialisation n’aura peut-être jamais lieu, mais les efforts de l’équipe nipponne sont tout de même à saluer.
- Des chercheurs japonais ont mis au point une technique utilisant la lumière LED et des nanocristaux pour décomposer efficacement les PFAS.
- Cette méthode fonctionne à température ambiante et est plus douce que les méthodes de décontamination conventionnelles.
- En isolant les ions fluor, cette méthode ouvre de nouvelles perspectives pour le recyclage d’un élément essentiel et très utilisé dans l’industrie.
📍 Pour ne manquer aucune actualité de Presse-citron, suivez-nous sur Google Actualités et WhatsApp.
