Une nouvelle méthode prometteuse utilisant la lumière LED pourrait modifier en profondeur les technologies d'élimination des polluants persistants, les substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS). Ces composés, présents dans une grande variété de produits de consommation, sont particulièrement résistants à la dégradation, posant des risques importants pour la santé humaine et l'environnement.
Les PFAS, souvent appelés "polluants éternels" en raison de leur persistance extrême, sont omniprésents dans l'environnement. On les retrouve dans des produits courants comme les emballages alimentaires, les textiles et les mousses anti-incendie.
Des substances perfluoroalkylées et des polymères fluorés ont été efficacement décomposés en ions fluorure sous des conditions ambiantes grâce à l'irradiation de lumière LED visible sur des nanocristaux semi-conducteurs. Cette décomposition est due à des mécanismes coopératifs impliquant des déplacements de ligands induits par la lumière et des injections d'électrons par effet Auger via des électrons hydratés et des états excités supérieurs. Leur résistance aux procédés de décontamination traditionnels, qui nécessitent généralement des températures très élevées, rend leur élimination complexe et coûteuse. Cependant, une équipe de l'Université Ritsumeikan au Japon a mis au point une nouvelle approche utilisant la lumière LED et des nanocristaux semi-conducteurs pour décomposer efficacement ces polluants à température ambiante.
Cette technique repose sur une réaction photocatalytique, déclenchée par des LED émettant à une longueur d'onde de 405 nm. Les chercheurs ont utilisé des nanocristaux de sulfure de cadmium (CdS) modifiés avec du cuivre, associés à de l'eau et de la triéthanolamine (TEOA).
Lorsqu'un composé PFAS, tel que le perfluorooctanesulfonate (PFOS), est placé dans cette solution et exposé à la lumière LED, les nanocristaux excités attirent les molécules de PFOS et brisent leurs liaisons carbone-fluor. Cette réaction permet l'élimination complète du fluor, un processus qui, selon les chercheurs, dure environ huit heures.
L'avantage majeur de cette technique réside dans son efficacité à des températures bien plus basses que les méthodes traditionnelles, avoisinant les 38°C contre environ 400°C habituellement. En outre, elle offre la possibilité de recycler le fluor récupéré, un élément essentiel dans diverses industries, telles que les énergies propres et la pharmaceutique.
Cette innovation ouvre de nouvelles perspectives pour une gestion plus durable des PFAS, qui continuent de poser des défis environnementaux importants. Si elle est perfectionnée et adoptée à grande échelle, cette méthode pourrait contribuer de manière significative à la réduction de la pollution liée aux PFAS.