Les filtres à charbon actif des stations de traitement d'eau deviennent-ils des "sites de décharge" ? Pas besoin de produits chimiques ni de haute température — L'impact de la nouvelle technologie qui "broie" et élimine les PFAS.

Écraser les "produits chimiques éternels" —— Une nouvelle approche pour décomposer les PFAS

Détruire les PFAS, appelés "produits chimiques éternels", à température et pression ambiantes, sans utiliser de produits chimiques ou de chaleur supplémentaires ——.

Une méthode de rêve a été rapportée par une équipe de recherche de l'Université Clarkson aux États-Unis. Il suffit de mettre du charbon actif adsorbant les PFAS dans un broyeur à boulets en acier inoxydable et de le faire tourner. Une méthode si simple qu'elle semble suspecte, mais qui prétend vraiment "éliminer" les PFAS.Phys.org

Qu'est-ce que les PFAS ? La dualité entre "commodité" et "persistance"

Les PFAS (substances per- et polyfluoroalkyles) sont un groupe de substances chimiques synthétiques, réputées pour leur résistance à la chaleur, leur imperméabilité et leur capacité à repousser l'huile, et on estime qu'il en existe plus de 10 000 types. Ils ont été utilisés dans notre quotidien, des revêtements antiadhésifs pour poêles aux vêtements de plein air imperméables, en passant par les emballages alimentaires résistants à l'huile et les mousses extinctrices.CHEM Trust

Cependant, d'un autre côté, il a été révélé que les PFAS se décomposent à peine dans la nature et continuent de s'accumuler dans l'environnement et dans le corps humain. Ils sont souvent détectés dans le sang et le lait maternel, et des études ont souligné leur lien avec la diminution de la fonction immunitaire, l'augmentation du risque de cancer, les dommages au foie et aux reins, et l'infertilité.Agence européenne pour l'environnement

En Europe, la pollution par les PFAS est devenue un problème social grave, et la France a adopté une loi interdisant globalement les PFAS dans les cosmétiques et les produits textiles. Des restrictions progressives sur l'utilisation des mousses extinctrices sont également en cours au niveau de l'UE.Reuters

Dans le monde entier, y compris au Japon, les nouvelles de niveaux "record" de PFAS détectés dans l'eau potable, le sol et la faune sauvage ne cessent de circuler.AP News

"On peut les adsorber, mais que faire ensuite ?" Le dilemme du traitement au charbon actif

La méthode largement utilisée pour lutter contre la pollution par les PFAS est l'adsorption par charbon actif granulaire (GAC). Le charbon actif possède d'innombrables pores et peut éliminer les polluants organiques comme les PFAS en les fixant à sa surface. Ce mécanisme est effectivement utilisé dans de nombreuses stations d'épuration et filtres à eau domestiques.Agence de protection de l'environnement

Cependant, un grand défi demeure : "Que faire du charbon actif usé rempli de PFAS ?"

• Si on l'enfouit tel quel, il y a un risque que les PFAS s'infiltrent avec le temps.

• L'incinération à haute température peut favoriser la décomposition, mais elle nécessite beaucoup d'énergie et, si elle est incomplète, peut produire d'autres substances nocives.

• Les méthodes de décomposition chimique posent des problèmes de coût des réactifs et de gestion des sous-produits.

Bien que la technologie pour "capturer" les PFAS soit en place, il manquait encore une solution décisive pour les "éliminer en toute sécurité". C'est là que cette nouvelle recherche intervient.Phys.org

Faire tourner un broyeur à boulets... et les PFAS disparaissent ?

L'équipe de recherche de l'Université Clarkson s'est concentrée sur le broyeur à boulets en acier inoxydable, utilisé pour broyer des matériaux. Dans un récipient cylindrique, des billes d'acier de quelques centimètres roulent et se heurtent, broyant finement le contenu. Cet appareil est bien connu dans les domaines des mines et des sciences des matériaux.Phys.org

Dans l'étude, le charbon actif granulaire adsorbant les PFAS a été placé dans ce broyeur à boulets et tourné avec les billes d'acier. Cela a provoqué une friction intense entre les billes, le récipient et le charbon actif, générant des électrons appelés "triboélectrons". Ces électrons ont déclenché une réaction entre le carbone et les PFAS, entraînant la rupture des liaisons carbone-fluor robustes des molécules de PFAS et leur décomposition progressive.Phys.org

L'important est que ce processus s'est déroulé dans les conditions suivantes :

• Sans utiliser de produits chimiques supplémentaires (sans additifs)

• Pas besoin de chauffage spécial ou de solvants, réalisable à température ambiante

• Peut traiter le charbon actif granulaire déjà largement utilisé comme matière première

Dans les expériences, une décomposition presque complète de plusieurs types de PFAS, y compris les chaînes longues et courtes, a été confirmée. Même en testant le charbon actif traité dans des conditions proches de l'enfouissement, la lixiviation des PFAS était en dessous du seuil de détection.Phys.org

Pourquoi cette "simplicité" est-elle une grande nouvelle ?

La recherche sur la décomposition des PFAS a été active dans le monde entier ces dernières années. Des méthodes combinant plasma à haute énergie, ultrasons, photocatalyse et réducteurs spéciaux ont été proposées, mais beaucoup nécessitent des équipements spécialisés, et le coût des produits chimiques ainsi que le risque de sous-produits sont des obstacles.SpringerLink

La force de cette méthode réside dans sa "simplicité".

1. Compatibilité avec les infrastructures existantes
   De nombreuses stations d'épuration disposent déjà d'équipements de traitement GAC. Après adsorption des PFAS, il suffit de mettre le GAC dans le broyeur à boulets, ce qui rend l'ajout de ce processus relativement simple.

2. Équipements non trop spécialisés
   Le broyeur à boulets n'est pas un équipement expérimental spécial, mais un appareil couramment utilisé dans diverses industries comme les mines, le ciment et les matériaux de batteries. C'est un grand avantage de pouvoir facilement imaginer un passage à grande échelle.

3. Sans produits chimiques, avec peu de risques de sous-produits
   L'absence de produits chimiques réduit le risque de nombreux sous-produits inconnus dans les solides ou les gaz résiduels après traitement. Bien sûr, une évaluation détaillée est nécessaire à l'avenir, mais l'approche de "ne rien ajouter autant que possible" est attrayante en tant que technologie environnementale.

Les chercheurs ont montré que le charbon actif traité peut résister à l'enfouissement, affirmant qu'il pourrait devenir une voie simple pour "éliminer en toute sécurité" le charbon actif contaminé par les PFAS.Phys.org

Comment les réseaux sociaux ont-ils réagi ? Espoir, scepticisme et colère se mêlent

Lorsque cette nouvelle a été rapportée, des réactions variées ont fusé sur les réseaux sociaux comme X (anciennement Twitter), Reddit et LinkedIn. Voici quelques voix typiques (toutes résumées en termes de contenu).

1. "Enfin, peut-être que ce ne sera plus 'éternel' !" Une joie

"Les nouvelles sur les PFAS sont toujours sombres, mais c'est enfin quelque chose de prometteur."

"Si cela ne nécessite presque pas d'électricité ou de produits chimiques, même les petites stations d'épuration locales pourraient l'adopter."

Beaucoup d'utilisateurs ne pouvaient cacher leur excitation face à l'idée que les PFAS, longtemps considérés comme "indestructibles", pourraient être vaincus par une approche mécanique inattendue.

2. "Attendons de voir à l'échelle réelle" Les prudents

"J'ai entendu 'décomposition complète' au niveau du laboratoire plusieurs fois. Le vrai test sera à l'échelle industrielle."

"La consommation d'énergie, l'usure des équipements et les coûts de maintenance ont-ils été correctement évalués ?"

De nombreux professionnels de l'ingénierie environnementale et du secteur de l'eau ont exprimé des critiques réfléchies. Le broyage nécessite une certaine énergie, et des problèmes comme la contamination métallique due à l'usure des billes et du broyeur sont prévisibles.

3. "Nous devrions arrêter de produire des PFAS en premier lieu" Une colère

"Peu importe la technologie 'destructrice' qui émerge, si nous ne fermons pas le robinet, la baignoire débordera."

"Ce sont toujours les contribuables et les résidents qui paient pour la pollution. Les fabricants de PFAS devraient être responsables des coûts de traitement."

En Europe, de grandes pollutions par les PFAS ont été découvertes, entraînant des coûts de dépollution énormes et des problèmes de santé publique.The Guardian

Dans ce contexte, certains voient cette technologie comme bienvenue mais avertissent qu'elle ne doit pas être utilisée pour détourner les discussions sur la réglementation et la responsabilité des entreprises.

4. Discussions du point de vue de la communication scientifique

"Détruire les PFAS avec des 'triboélectrons', c'est un slogan digne d'un film de science-fiction."

"Cela devrait être inclus dans les manuels de chimie du lycée. C'est un bon exemple pour enseigner la force des liaisons chimiques et la difficulté de leur décomposition."

Certains ont salué la capacité à transmettre intuitivement un sujet complexe de chimie environnementale en le combinant avec une machine familière comme le broyeur à boulets.