Blog de l'IEA

« Science sans conscience n’est que ruine de l’âme », Rabelais nous mit en garde au XVIème siècle.

La problématique de l’eau : L’eau est vecteur de nombreux parasites, bactéries ou virus pouvant provoquer diverses maladies comme le choléra, la fièvre typhoïde, mais contenant aussi des polluants chimiques (métaux lourds, insecticides, polychloro-biphényle, hydrocarbures) qui ont des effets divers : intoxications, neuro-toxicité, cancérogénicité (en cas de consommation prolongée d’une eau polluée) . Plus d’un milliard de personnes restent exclues d’un approvisionnement en eau (essentiellement en Asie et en Afrique) alors que 2,6 milliards n’ont pas de service d’assainissement. En 2006, 22 000 personnes mouraient chaque jour en raison d’une consommation d’eau insalubre . Beaucoup de stations d’épuration ont permis de réels progrès en matière de qualité d’eau, mais elles ne peuvent généralement traiter correctement les nitrates et/ou les phosphates, ni certains types de virus ou bactéries, et aucune des stations classiques n’est capable de suffisamment dégrader nombre des perturbateurs endocriniens qui y entrent .

Nanotube de carbone : Un nanotube de carbone (NTC) est simplement un tube fait d’atomes de carbone à l’échelle du nanomètre, c’est-à-dire le milliardième de mètre (dix fois la taille d’un atome). La première observation du phénomène fut réalisée en 1952 à l’aide d’un MET par des scientifiques soviétiques nommés Radushkevich et Lukyanovich. Ce n’est que 24 ans plus tard que sont officiellement produit les premiers NTC, ils furent synthétisés cette fois-ci par un trio : Endo, Oberlin et Koyama. Il s’agissait là d’un nanotube monofeuillet .

Propriétés des NTC: Bien que difficile à vérifier expérimentalement (la petite taille des nanotubes ne permet pas de véritables tests de contrainte pour l’instant), la résistance des nanotubes de carbone devrait être (d’après des simulations informatiques) environ 100 fois supérieure à l’acier pour un poids 6 fois moindre (à section équivalente) . Une perméabilité extrêmement performante à tous les perturbateurs endocriniens, virus et bactéries confondus car les NTC peuvent avoir un diamètre de 1 nm voir moins . les pertubateurs endocriniens sont des molécules de plusieurs nanomètres, le plus petit des virus a pour diamètre 20 nm, les bactéries elles sont plus grosses que les virus . A l’échelle nanometrique, les chercheurs ont remarqué que la dynamique des fluides était extrêmement vive, donc une grande quantité d’eau passe à travers un NTC en l’espace d’un temps très court . Ces membranes ont aussi la faculté d’exclure les ions , or les nitrates et phosphates sont des ions , ils seront alors complètement mis à l’écart du filtre et ne passeront pas à travers celui-ci.

L’entreprise Porifera travaille sur un filtre d’échelle nanometrique: L’idée de filtrer l’eau à l’aide des nanotechnologies n’avait pas été réalisable du fait de la faible qualité des membranes issues des premières recherches scientifiques ). Ceci étant dit, Porifera développe actuellement une membrane ultra perméable en nanotubes de carbone tendant à une amélioration de l’intégrité structurelle, une perméabilité élevée, une stabilité chimique, une faible propension à s’obstruer. Le principe consiste à synthétiser une nouvelle membrane à l’aide d’une structure composite constituée de nanotubes de carbone noyés dans une matrice polymère. Les nanotubes de carbone seront piégés dans le polymère, permettant ainsi d’utiliser ces filtres sans danger car cela empêchera leurs fuites dans l’eau, coupant court à leurs possible toxicité sur l’organisme. En plus de cela, ce type de membrane utiliserait de faible quantité d’énergie, en fonctionnant à basse pression et température, tout en supportant de fortes concentrations de divers polluants présent dans l’eau, devançant de loin les techniques actuelles . Global Water Intelligence évalue ce genre de technologies comme l’une des plus prometteuse pour ce qui est de la problématique mondiale de l’eau et comme étant l’une à un taux d’avancement les plus rapide . La société estime avoir un impact mesurable sur ce marché annuel de 2,6 milliards de dollars .

Les applications : Premièrement, l’une des plus importantes est la capacité de cette membrane à désaliniser l’eau des grandes étendues (mers, océans) en utilisant beaucoup moins d’énergie que les technologies actuelles. L’accès à une eau douce et pure serait donc possible pour une grande partie de la population souffrant d’un manque d’accès à l’eau, l’entreprise Porifera viserait même une échelle mondiale. Un autre objectif de cette société est d’employer de tels filtres pour la séquestration du dioxyde de carbone issu de la production et/ou consommation d’énergie et de s’en servir pour l’assainissement de l’air.

Traitement des résidus : Une fois une saturation de polluants atteinte dans l’élément filtrant par membrane polymère-NTC, le traitement des résidus peut être fait dans un autre bassin en parallèle à la continuité du filtrage car le traitement est un processus bien plus lent que les quantités d’eau pouvant être purifiées par nanofiltration. Les nitrates peuvent être transformés en diazote par un procédé de nitrification suivi de celui de dénitrification , les phosphates sont récupérables sous forme de struvite (le struvite est un engrais) grâce à un cristallisoir . Pour ce qu’il s’agit des composés organiques un traitement par photo-oxydation permet de les cliver et de les ioniser, ensuite une déminéralisation est nécessaire, aboutissant ainsi à la destruction des micro-organismes et de certaines molécules.

Posté le : 19/06/2011

Source : centpapiers.com