Les chercheurs de l'Université de Rice, à Houton (Texas), ont développé une solution innovante pour éliminer et valoriser les substances per- et polyfluoroalkyle (PFAS), communément appelées "polluants éternels". Les PFAS sont des composés synthétiques présents dans divers produits de consommation, et résistants à la chaleur, à l'eau et à l'huile. Cependant, leur stabilité chimique les rend très difficiles à dégrader et à éliminer, ce qui provoque une pollution de l'eau et des risques importants pour la santé, notamment des perturbations du système immunitaire. Les méthodes traditionnelles d'élimination des PFA sont coûteuses, à forte intensité énergétique et génèrent souvent des polluants secondaires, ce qui a suscité la nécessité de solutions innovantes plus efficaces et respectueuses de l'environnement.
Le processus mis au point par ces chercheurs utilise le Flash Joule Heating (FJH) pour relever ces défis. En combinant le carbone activé granulaire (GAC) saturé de PFA et d'agents minéralisants comme les sels de sodium ou de calcium, les chercheurs ont appliqué une haute tension pour générer des températures supérieures à 3 000 degrés Celsius en moins d'une seconde. La chaleur intense décompose les fortes liaisons carbone-fluorine dans les PFA, les convertissant en sels de fluor non toxiques inertes. Simultanément, le GAC est recyclé en graphène, un matériau précieux utilisé dans les industries allant de l'électronique à la construction.
Cette technique atteint plus de 96 % l'efficacité pour la défluorination et permet d'éliminer 99,98 % de l'acide perfluorooctanoïque (PFOA), l'un des polluants PFAS les plus courants. Les tests analytiques ont confirmé que la réaction produisait des quantités indétectables de fluorures organiques volatils nocifs, un sous-produit commun des autres traitements PFAS. La méthode élimine également les déchets secondaires associés aux méthodes d'élimination traditionnelles telles que l'incinération ou l'ajout de carbone usé aux décharges.
Les implications de cette recherche s'étendent au-delà de l'APFO et de l'acide perfluorooctane sulfonique, les deux PFA les plus étudiés. Il fonctionne même sur le type PFAS le plus récalcitrant, Teflon R. Les températures élevées obtenues pendant le FJH suggèrent que cette méthode pourrait dégrader une large gamme de composés PFAS, ouvrant la voie à des applications plus larges de traitement de l'eau et de gestion des déchets. Le processus FJH peut également être adapté pour produire d'autres matériaux précieux à base de carbone, notamment des nanotubes de carbone et des nanodiamères, améliorant encore sa polyvalence et son attrait économique.
EurekAlert : https://www.eurekalert.org/news-releases/1078768
