Faciliter le travail des micropolluants émergents

Faciliter le travail des micropolluants émergents

Les micropolluants organiques dangereux et nocifs pour l’environnement peuvent être éliminés avec succès des eaux usées à l’aide d’impulsions lumineuses à haute intensité. Crédit : KAUST ; Hassan Tahini

Les micropolluants organiques à base de carbone dans l’eau peuvent être éliminés par traitement avec des impulsions lumineuses à haute intensité dans une procédure développée et démontrée par des chercheurs de KAUST.

Ce procédé de photodégradation était déjà connu pour être réalisable, mais son utilisation était limitée par les longs temps de traitement qu’il nécessitait. Luca Fortunato, Thomas Anthopoulos et leurs collègues ont démontré que ce traitement de photodégradation peut être considérablement accéléré avec des impulsions lumineuses à haute intensité générées par une lampe flash au xénon.

« Un aspect intéressant de ce travail est que nous avons combiné l’expertise et les technologies de deux domaines différents », explique Fortunato. Il explique que la collaboration entre les deux départements de recherche différents – le centre solaire et le centre de dessalement et de réutilisation de l’eau de KAUST – a permis à l’équipe d’adopter un système de lumière pulsée qui était auparavant utilisé pour traiter les matériaux semi-conducteurs pour les transistors et les cellules solaires.

Les micropolluants organiques (PMO), connus sous le nom de contaminants émergents, comprennent une longue liste de produits pharmaceutiques, d’hormones, de composés dans les produits de soins personnels et d’additifs chimiques industriels. Ils constituent un problème croissant dans les voies navigables en raison des faiblesses de la législation environnementale. Ils sont rejetés à de nombreux endroits, sont très persistants dans l’eau et peuvent avoir des effets toxiques sur la santé humaine, même à de très faibles concentrations. Quelques nanogrammes par litre peuvent être nocifs dans certains cas.

« Ils sont continuellement rejetés dans les cours d’eau par les stations d’épuration des eaux usées, les méthodes de traitement conventionnelles s’avérant n’avoir que des effets limités pour éliminer ces contaminants », explique Fortunato.

Les chercheurs ont découvert que l’efficacité de la lumière pulsée à haute intensité (HIPL) variait considérablement en fonction de paramètres tels que le nombre d’impulsions et la dose d’énergie totale délivrée par la lumière. Cela leur a permis d’identifier les conditions les plus efficaces pour traiter une solution de test contenant 11 OMP importants, y compris des médicaments, des hormones et des contaminants chimiques industriels.

Ils ont découvert que le traitement HIPL déclenche la décomposition des OMP avec des taux de dégradation extraordinaires.

« Notre approche innovante permet une élimination efficace des OMP de l’eau en quelques millisecondes, ce qui la rend idéale pour les applications de traitement de l’eau à haut débit », explique Anthopoulos.

Le traitement a le potentiel de devenir une solution très efficace, simple et évolutive à un problème environnemental croissant.

L’équipe travaille à améliorer encore l’efficacité du système et à augmenter son débit. Leur prochaine étape consiste à étendre la configuration du traitement.

« Nous espérons construire bientôt un réacteur à l’échelle pilote pour évaluer de manière plus réaliste l’efficacité du traitement des effluents d’eaux usées », a déclaré Fortunato.


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Plus d’information:
Luca Fortunato et al, Photodégradation rapide des micropolluants organiques dans l’eau à l’aide de lumière pulsée à haute intensité, Journal of Water Process Engineering (2021). DOI : 10.1016/j.jwpe.2021.102414

Fourni par l’Université des sciences et technologies du roi Abdallah

Citation: Faire un travail léger sur les micropolluants émergents (2022, 10 janvier) récupéré le 10 janvier 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-01-emerging-micropollutants.html

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