Les chercheurs ont développé une méthode révolutionnaire pour lutter contre la pollution par les PFAS provenant des mousses extinctrices, combinant la lumière UV et l'oxydation électrochimique pour dégrader efficacement ces produits chimiques persistants dans l'eau contaminée, conformément aux nouveaux mandats de l'EPA pour contrôler cette pollution.
La méthode traite la pollution causée par les mousses extinctrices.
Alors que l’Environmental Protection Agency des États-Unis intensifie ses efforts pour lutter contre la pollution persistante de l’environnement par des « produits chimiques permanents », les responsables de l’aviation militaire et commerciale étudient des méthodes pour remédier à la contamination résultant de l’utilisation à long terme de mousses anti-incendie dans les bases aériennes militaires et commerciales. aéroports.
Les mousses anti-incendie contiennent des centaines de produits chimiques nocifs pour la santé, connus par les chimistes sous le nom de PFAS ou substances poly- et per-fluoroalkyles. Ces composés ont des liaisons fluor-carbone obstinément fortes, qui leur permettent de persister indéfiniment dans l’environnement, d’où le surnom de « produits chimiques éternels ». Également présents dans de nombreux autres produits, les composés PFAS contaminent désormais les réserves d’eau souterraine exploitées par les fournisseurs d’eau municipaux dans de nombreux endroits du pays.
Parce qu'ils sont liés à des risques plus élevés de certains cancers et d'autres maladies, l'EPA a imposé le mois dernier une nouvelle règle obligeant les services publics des eaux à réduire la contamination si les niveaux dépassaient 4 parties par billion pour certains composés PFAS.
Percée dans la technologie de nettoyage PFAS
Heureusement, une découverte collaborative menée par des scientifiques de l'UC Riverside et de l'Université Clarkson de Potsdam, dans l'État de New York, propose une nouvelle stratégie pour nettoyer ces polluants.
La méthode a été détaillée ce mois-ci dans la revue Eau naturelle. Il s'agit de traiter l'eau fortement contaminée avec de la lumière ultraviolette (UV), du sulfite et un processus appelé oxydation électrochimique, a expliqué Jinyong Liu, professeur agrégé de l'UCR.
« Dans ce travail, nous avons poursuivi nos recherches sur le traitement à base d'UV, mais cette fois, nous avons collaboré avec un expert en oxydation électrochimique de l'Université de Clarkson », a déclaré Liu, qui a publié près de 20 articles sur le traitement des polluants PFAS dans l'eau contaminée. . « Nous avons combiné ces deux étapes et nous avons obtenu une destruction presque complète des PFAS dans divers échantillons d'eau contaminés par les mousses. »
Liu a déclaré que la collaboration avec une équipe dirigée par le professeur adjoint Yang Yang à Clarkson a résolu des problèmes techniques majeurs. Par exemple, les mousses contiennent divers autres composés organiques concentrés qui entravent la rupture des fortes liaisons fluor-carbone dans les composés PFAS.
Liu et Yang ont cependant découvert que l'oxydation électrochimique brise également ces matières organiques. Leur procédé permet également à ces réactions de se produire à température ambiante sans avoir besoin de chaleur supplémentaire ou de haute pression pour stimuler la réaction.
Applications du monde réel et orientations futures
« Dans le monde réel, l'eau contaminée peut être très compliquée », a déclaré Liu. « Il contient beaucoup de choses qui pourraient potentiellement ralentir la réaction. »
Les composés PFAS ont été utilisés dans des milliers de produits allant des sacs de chips aux ustensiles de cuisine antiadhésifs, mais les mousses anti-incendie sont une source majeure de pollution par les PFAS dans les eaux souterraines, car elles sont utilisées depuis des décennies pour éteindre les incendies de carburant d'aviation dans des centaines d'installations militaires. sites et aéroports commerciaux. Ces mousses étaient également régulièrement appliquées sur des déversements mineurs de carburant par mesure de précaution pour prévenir les incendies.
Inventées par l'US Navy dans les années 1960, les mousses forment un film aqueux autour de l'essence en combustion et d'autres liquides inflammables, qui prive rapidement le feu d'oxygène et l'éteint. En raison de leur utilisation généralisée, le ministère de la Défense a ordonné des évaluations de 715 sites militaires à l'échelle nationale pour détecter les rejets de PFAS et, à la fin de l'année dernière, a constaté que 574 de ces sites nécessitaient des enquêtes plus approfondies ou des nettoyages comme l'exige la loi fédérale.
Le nettoyage des PFAS est devenu plus urgent le mois dernier lorsque l'EPA a imposé une nouvelle règle obligeant les services publics des eaux à réduire la contamination si les niveaux dépassaient 4 parties par billion pour certains composés PFAS.
Liu a déclaré que la méthode qu'il a développée avec Yang est bien adaptée pour nettoyer l'eau fortement contaminée utilisée pour rincer les réservoirs, les tuyaux et autres équipements de lutte contre les incendies. Le procédé peut également être utilisé pour traiter les restes de contenants de mousses contenant des PFAS.
Leur méthode peut également aider les services des eaux à lutter contre la pollution des eaux souterraines. Les eaux souterraines contaminées sont souvent traitées au moyen de technologies d’échange d’ions dans lesquelles les molécules PFAS se déposent sur des billes de résine dans de grands réservoirs de traitement. La méthode de lumière UV et d'oxydation électrochimique développée par Liu et Yang peut également aider à la régénération des billes afin qu'elles puissent être recyclées, a déclaré Liu.
« Nous voulons une gestion durable de la résine », a déclaré Liu. « Nous voulons le réutiliser. »
Cette recherche a été financée par le programme stratégique de recherche et de développement environnemental du ministère américain de la Défense.
