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Une méthode simple pour éliminer les PFAS de l’eau

Posté le par Arnaud Moign dans Matériaux, Biotech & chimie

Les PFAS sont une famille de molécules qui entrent dans la composition d’un grand nombre de produits : textiles, peintures, emballages alimentaires, cosmétiques, etc. Malheureusement, ces molécules polluantes et dont les risques pour la santé sont de plus en plus documentés ne sont pas éliminées par les méthodes de traitement de l’eau conventionnelles. Pour y remédier, des chimistes américains ont mis au point une méthode de décomposition simple fonctionnant sur une douzaine de ces composés.

Les PFAS sont un fléau. Bien que l’usage du PFOA et du PFOS¹ soit restreint par la convention de Stockholm, les autres PFAS utilisés en remplacement sont malheureusement tout aussi néfastes, poussant un nombre croissant de scientifiques, d’ONG ainsi que les autorités sanitaires à tirer la sonnette d’alarme.

Les PFAS : des molécules polluantes omniprésentes dans l’environnement

En 2019, une étude de l’ANSES révélait que le PFOA et le PFOS avaient été détectés dans 100 % des 744 adultes et 249 enfants testés ! Ce n’est bien évidemment pas un problème français puisque 99 % des habitants de la planète présenteraient des traces de PFOA dans leur sang².

On retrouve même des PFAS jusqu’aux tréfonds de l’Arctique et dans les tissus des ours polaires ou des mammifères marins !

Le caractère bioaccumulable et persistant de ces molécules utilisées depuis les années 1940 n’est donc plus à prouver. Ces molécules doivent leur résistance à la présence d’une liaison entre atomes de carbone et fluor, réputée indestructible par la nature.

Une méthode de dépollution relativement simple

Dans un papier publié récemment dans la revue Science, les chimistes de l’université de Californie (UCLA) ainsi que leurs collègues américains et chinois proposent une solution de décomposition fonctionnant sur une douzaine de PFAS.

Ils ont démontré qu’en utilisant une eau chauffée entre 80 et 120°C ainsi que des solvants et réactifs courants, il était possible de déclencher une réaction chimique permettant de « grignoter » progressivement les PFAS sans émettre de produits nocifs.

La simplicité de mise en œuvre et l’absence de sous-produits nocifs permettent ainsi d’imaginer une utilisation en station de traitement des eaux potables.

La mécanique quantique au secours de la dépollution

Pour cette étude, les chercheurs ont utilisé des techniques expérimentales et des moyens de simulation avancés.

Les simulations ont notamment montré que les seuls sous-produits devaient être le fluorure, le CO2 et l’acide formique, ce qui a été confirmé par d’autres expériences.

Dans un communiqué de presse, Kendall Houk, co-auteur de l’article et professeur à l’UCLA précise l’importance de la simulation dans leurs travaux : « Cela s’est avéré être une série de calculs très complexes qui ont mis au défi les méthodes de mécanique quantique les plus modernes et les ordinateurs les plus rapides dont nous disposons ».

Puis il a ajouté : « La mécanique quantique est la méthode mathématique qui simule toute la chimie, mais ce n’est qu’au cours de la dernière décennie que nous avons été en mesure de nous attaquer à de grands problèmes mécanistes comme celui-ci, en évaluant toutes les possibilités et en déterminant laquelle peut se produire au rythme observé. »

Des travaux prometteurs

Si cette méthode permet pour le moment de dégrader le PFCA, le PFOA et les PFECA, les chercheurs pensent que celle-ci pourrait fonctionner sur la plupart des PFAS qui contiennent des acides carboxyliques.

Ils comptent désormais identifier les points faibles d’autres PFAS et espèrent que ces résultats encourageants pousseront d’autres chercheurs à tester de nouvelles méthodes de dégradation pour les milliers de PFAS.


[1] Les substances les plus connues de la famille des PFAS qui comporte plus de 4 700 molécules

[2] Source

Pour aller plus loin

Posté le par Arnaud Moign


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