Comment des nanoparticules magnétiques éliminent les substances chimiques persistantes de l'eau
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Les PFAS – ces « substances chimiques éternelles » – sont désormais indissociables de nombreux produits du quotidien et de l'industrie. Elles comptent pourtant parmi les polluants les plus problématiques de notre époque : extrêmement persistantes, elles s'accumulent dans l'environnement et les organismes, et sont très difficiles à éliminer de l'eau. Une équipe de recherche de l’université Friedrich-Alexander d’Erlangen-Nuremberg (FAU), de l’hôpital universitaire d’Erlangen ainsi que de l’Office bavarois de la santé et de la sécurité alimentaire, dirigée par le professeur Marcus Halik de la chaire des matériaux polymères de la FAU, a mis au point un procédé permettant d’éliminer efficacement les PFAS de l’eau à l’aide de nanoparticules magnétiques fonctionnalisées.
Johannes Voß et Linda Rockmann, membres de l’équipe de Halik, ont développé à cet effet des nanoparticules d’oxyde de fer fonctionnalisées présentant un comportement magnétique particulier, dont la surface a été spécialement adaptée pour permettre la liaison de différents PFAS. Une fois liés aux particules d’oxyde de fer (c’est-à-dire de rouille), les PFAS peuvent être facilement retirés de l’eau à l’aide d’un aimant. Les scientifiques adoptent ici une approche globale : plutôt que de se concentrer sur des composés PFAS spécifiques, ils ont cherché à créer une solution polyvalente capable de couvrir le plus grand nombre possible de substances de cette classe très variée, c’est-à-dire des nanoparticules magnétiques pouvant s’adapter de manière ciblée aux différentes exigences du traitement de l’eau.
Zoom sur les microplastiques omniprésents
La nouvelle étude de l’équipe de Halik élargit les possibilités d’application du traitement magnétique de l’eau à une autre classe de polluants très importante. Les scientifiques ont pu démontrer pour la première fois que le principe sous-jacent s’applique non seulement à des molécules de PFAS individuelles, mais aussi aux microplastiques fluorés. Les microplastiques fluorés proviennent par exemple de l’abrasion lors du lavage de vêtements techniques ou sont présents dans les cosmétiques.
L’avantage décisif de cette technologie réside dans la chimie de surface sur mesure des particules. Selon leur fonctionnalisation, les particules d’oxyde de fer possèdent différentes propriétés : le matériau utilisé dans l’étude élimine de manière fiable un large spectre de PFAS, même dans des échantillons d’eau contaminés par diverses substances et organismes – comme l’eau de lavage ou l’eau de rivière. D’autres nanoparticules d’oxyde de fer avec lesquelles l’équipe de Halik a travaillé peuvent être régénérées après la séparation magnétique et réutilisées à plusieurs reprises. De plus, les particules d’oxyde de fer sont techniquement évolutives et non toxiques.
« Notre technologie couvre ainsi un large spectre allant des polluants moléculaires aux particules microscopiques et souligne le potentiel des nanoparticules d’oxyde de fer fonctionnalisées en tant que plateforme polyvalente et durable pour le traitement de l’eau – y compris les échantillons d’eau présentant une contamination complexe », explique le professeur Halik.
Une réussite également en conditions réelles
Il était particulièrement important pour les chercheurs de démontrer que le procédé fonctionnait également en dehors du laboratoire. C’est pourquoi l’équipe a testé la technologie sur une source d’eau potable réellement polluée, sur de l’eau de rivière, sur des eaux de lavage issues de la dépollution des sols ainsi que sur des eaux de lavage de textiles d’extérieur. Ils ont ainsi réussi à réduire de 87 % les concentrations en PFAS d’une source d’eau potable contaminée et à passer sous la nouvelle valeur limite en vigueur en Allemagne, fixée à 100 nanogrammes par litre. De plus, les microplastiques contenant du fluor ont également pu être éliminés avec succès de l’eau par voie magnétique.
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 Allemand peut être trouvé ici.
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