La lumière pourrait-elle venir à bout des "polluants éternels" ? Une équipe de chercheurs propose une méthode innovante pour décomposer les PFAS, ces substances chimiques persistantes qui contaminent notre environnement.
Les PFAS, utilisés dans de nombreux produits pour leurs propriétés antiadhésives et imperméables, sont réputés pour leur résistance extrême. Leur structure chimique, basée sur des liaisons carbone-fluor, les rend quasi indestructibles par les méthodes traditionnelles. Ces composés s'accumulent dans l'eau, les sols et les organismes vivants, posant des risques sérieux pour la santé et l'environnement.
Une équipe de l'Université d'État du Colorado a développé une technique photocatalytique utilisant la lumière pour briser ces liaisons tenaces. Leur système repose sur un photocatalyseur organique activé par des LEDs, qui transfère des électrons aux molécules de PFAS, provoquant leur dégradation. Cette approche fonctionne à basse température et sans métaux, ce qui la rend plus sûre et potentiellement plus économique.
Les PFAS, présents dans les ustensiles de cuisine, les textiles et les mousses anti-incendie, sont surnommés "polluants éternels" en raison de leur persistance dans l'environnement. Leur dégradation naturelle peut prendre jusqu'à 1 000 ans, et les méthodes actuelles de traitement ne font que les concentrer, sans les éliminer complètement.
Une nouvelle technique photocatalytique vise à transformer les PFAS en produits non toxiques, comme des hydrocarbures et des ions fluorures, qui peuvent ensuite se décomposer naturellement. Ce processus, décrit dans la revue
Nature, représente une avancée prometteuse pour la décontamination des eaux et des sols.
Cependant, tout n'est pas encore parfait. Le système actuel ne fonctionne qu'à petite échelle et ne peut pas dégrader les molécules de PFAS les plus complexes, comme le téflon. De plus, les photocatalyseurs utilisés se dégradent avec le temps, nécessitant des améliorations pour une utilisation à long terme.
Les chercheurs envisagent dès à présent d'adapter cette technologie pour traiter les eaux contaminées dans les stations d'épuration. Ils espèrent également l'utiliser pour assainir les sols pollués, les rendant à nouveau propices à l'agriculture et à la préservation des écosystèmes.
Cette méthode s'ajoute à d'autres approches en développement, comme l'oxydation électrochimique et la destruction par plasma. Combinées, ces technologies pourraient offrir une solution complète pour éliminer les PFAS de manière efficace et durable.
Qu'est-ce que la photocatalyse ?
La photocatalyse est un processus chimique qui utilise la lumière pour activer une réaction. Elle repose sur un catalyseur, souvent un matériau semi-conducteur, qui absorbe l'énergie lumineuse et transmet des électrons. Ces électrons initient ensuite des réactions chimiques, comme la dégradation de polluants ou la production de molécules utiles.
Contrairement aux méthodes traditionnelles, la photocatalyse fonctionne à basse température et sans produits chimiques agressifs. Elle est donc considérée comme une technologie propre et durable. Son application la plus connue est la décomposition de substances toxiques dans l'eau ou l'air, comme les PFAS ou les composés organiques volatils.
Les photocatalyseurs les plus couramment utilisés sont le dioxyde de titane (TiO₂) et certains composés organiques. Ces matériaux sont choisis pour leur capacité à absorber la lumière et à maintenir leur efficacité sur de longues périodes. Cependant, leur performance dépend de la longueur d'onde de la lumière utilisée, souvent dans le spectre ultraviolet ou visible.
Les avantages de la photocatalyse incluent son faible coût énergétique et son respect de l'environnement. Elle est déjà employée dans des applications comme l'auto-nettoyage des surfaces, la purification de l'air et le traitement des eaux usées. Avec des recherches continues, elle pourrait jouer un rôle clé dans la lutte contre la pollution et la transition vers des technologies plus vertes.