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Une méthode pour produire directement de l’eau oxygénée dans les hôpitaux

Posté le par Arnaud Moign dans Matériaux, Biotech & chimie

L’arrivée de la pandémie de Covid-19 a décuplé les besoins en produits de décontamination : l’eau oxygénée fait partie des solutions potentielles. Une équipe de chercheurs de l’université de San Diego a développé une méthode mobile permettant aux hôpitaux de produire du peroxyde d’hydrogène de manière autonome.

Le peroxyde d’hydrogène est particulièrement efficace dans la biodécontamination. Une étude du National Institutes of Health (NIH) américain a d’ailleurs validé son utilisation en tant que solution de décontamination des masques N95 (l’équivalent des FFP2 européens).

Le problème du peroxyde d’hydrogène

Lutter contre la pénurie de masques jetables impose de trouver des méthodes de décontamination fiables. Si l’eau oxygénée est particulièrement efficace, cette substance a un inconvénient majeur : elle est instable. De formule chimique H2O2, cette molécule porte bien son nom, puisqu’à peine fabriquée, elle commence à se transformer en eau et en oxygène. Une bouteille neuve doit ainsi être utilisée dans les 2 mois suivant sa fabrication, sachant que le produit se dégrade encore plus vite une fois ouvert.

Cette particularité empêche la création de stocks conséquents et contribue à augmenter les coûts d’approvisionnement.

Une solution simple, économique et écologique

La solution développée par l’équipe de chercheurs de l’UC San Diego est basée sur une réaction chimique d’électrolyse en milieu acide. Cette méthode extrêmement simple à l’avantage de nécessiter peu de matériel : une fiole, de l’air, un électrolyte, un catalyseur et de l’électricité, bref une matière première facile à trouver en milieu hospitalier.

D’après le professeur assistant Zheng Chen, du département de NanoIngénierie de l’UC San Diego, en charge de cette étude, le but est de “créer un dispositif portatif qui peut être directement branché à domicile, ou à l’hôpital, de manière à générer du peroxyde d’hydrogène à la demande”.

Ainsi, cette manière de procéder résoudrait la question du stockage du peroxyde d’hydrogène tout en permettant d’économiser entre 50 et 70 % de son coût.

Par ailleurs, cette méthode de production “artisanale” à l’avantage d’être moins toxique que les procédés industriels.

La cellule développée par les chercheurs pour la production de peroxyde d’hydrogène. Credit : UC San Diego Jacobs School of Engineering.

Le catalyseur est la clé

Le secret de cette méthode a priori simple réside dans l’utilisation d’un catalyseur spécial. Constitué de nanotubes de carbone partiellement oxydés et liés à des atomes de Palladium, ce catalyseur est ainsi l’élément déclencheur de la réaction.

Néanmoins, cette méthode n’est pas encore optimisée pour cette application, car la production de peroxyde d’hydrogène pour l’hôpital n’était pas le but premier. En effet, l’épidémie de Covid-19 a frappé alors que l’équipe de chercheurs travaillait au développement d’une technique permettant de réduire l’impact environnemental du recyclage des batteries, le peroxyde d’hydrogène étant l’un des produits chimiques utilisés pour récupérer les métaux des batteries usagées.

Ces travaux sont donc à l’étape de la faisabilité : la prochaine étape sera de rechercher un électrolyte neutre, de type solution saline, à la place d’un électrolyte acide, plus adapté aux applications cliniques et domestiques.

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Posté le par Arnaud Moign


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