Des scientifiques trouvent une nouvelle méthode pour détruire les « polluants éternels » dans l’eau à l’aide d’hydrogène et de lumière UV
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Principaux points à retenir
Vous avez peut-être entendu parler des PFAS, abréviation de substances poly- et perfluoroalkylées. Ces produits chimiques synthétiques, utilisés dans tout, des ustensiles de cuisine antiadhésifs à la mousse anti-incendie, sont parfois appelés « polluants éternels » car ils sont extrêmement difficiles à décomposer naturellement. La contamination de l’eau potable par les PFAS est une préoccupation croissante, car ces produits chimiques ont été associés à divers problèmes de santé.
Mais une nouvelle étude publiée dans la revue Journal of Hazardous Materials Letters propose une solution prometteuse : utiliser du dihydrogène et de la lumière ultraviolette extrême (VUV) pour décomposer les molécules de PFAS.
Comment ça marche ?
Les chercheurs ont mis au point ce qu’ils appellent un « système VUV polarisé par l’hydrogène ». Voici une explication simplifiée de son fonctionnement :
- La lumière VUV, qui présente des longueurs d’onde très courtes, est projetée dans l’eau
- Les photons VUV ont suffisamment d’énergie pour ioniser les molécules d’eau (H2O) en diverses espèces réactives, notamment des électrons hydratés (eaq−)
- Les électrons hydratés sont très efficaces pour rompre les fortes liaisons carbone-fluor des PFAS
- L’ajout de dihydrogène à l’eau présente deux avantages majeurs :
- Il élimine l’oxygène dissous, qui autrement « piégerait » les électrons hydratés
- Il transforme les radicaux hydroxyles (un autre sous-produit de l’ionisation de l’eau) en davantage d’électrons hydratés
Le résultat a été une augmentation spectaculaire de la dégradation des PFAS. Par exemple, le système VUV polarisé par l’hydrogène a décomposé 95 % de l’acide perfluorooctanoïque (PFOA), un type courant de PFAS, contre seulement 10 % dans un système VUV classique. Le pH optimal a été établi autour de 10,3.
De plus, la présence d’ions chlorure et sulfate, couramment présents dans l’eau, a en fait amélioré la dégradation des PFAS en générant encore davantage d’électrons hydratés lorsqu’ils étaient exposés à la lumière VUV.
Applications potentielles et questions en suspens
Ce système VUV polarisé par l’hydrogène pourrait potentiellement être utilisé pour traiter l’eau potable ou les eaux usées contaminées par les PFAS. Les chercheurs soulignent que l’efficacité énergétique pourrait être améliorée en développant des sources lumineuses qui émettent davantage d’énergie dans le domaine VUV.
Une question intrigante est de savoir si un processus similaire pourrait se produire à l’intérieur du corps humain lorsque nous buvons de l’eau riche en hydrogène et que nous sommes exposés à la lumière du soleil (qui contient une partie des rayonnements UVB et UVC). Des recherches supplémentaires seraient nécessaires pour déterminer si cela a un effet significatif sur les taux de PFAS dans l’organisme.
Références
Pour plus d’informations sur les PFAS, consultez le site Web de l’EPA. Vous pouvez lire l’intégralité de l’article de recherche ici.
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