En Inde, des femmes vendent de l'alcool fait maison, qui peut contenir des quantités toxiques de méthanol. Crédit :Shutterstock / Steve Estvanik
Les chercheurs de l'ETH ont développé un appareil de mesure portatif qui peut faire la distinction entre le méthanol et l'alcool potable. Il offre un simple, méthode rapide de détection des boissons alcoolisées frelatées ou contaminées et est capable de diagnostiquer une intoxication au méthanol dans l'air expiré.
Le méthanol est parfois appelé le jumeau mortel de l'éthanol. Alors que ce dernier est l'ingrédient enivrant du vin, bière et schnaps, le premier est un produit chimique qui devient hautement toxique lorsqu'il est métabolisé par le corps humain. Même une quantité relativement faible de méthanol peut provoquer la cécité ou même s'avérer fatale si elle n'est pas traitée.
Des cas d'intoxication dus à la consommation de boissons alcoolisées contaminées au méthanol se produisent à maintes reprises, notamment dans les pays en développement et émergents, car la fermentation alcoolique produit également de petites quantités de méthanol. Chaque fois que l'alcool est distillé de manière non professionnelle dans des opérations de basse-cour, des quantités pertinentes de méthanol peuvent se retrouver dans la liqueur. Les boissons qui ont été falsifiées avec du liquide lave-glace ou d'autres liquides contenant du méthanol sont une autre cause potentielle d'empoisonnement.
Analyses de boissons et test respiratoire
Jusqu'à maintenant, le méthanol ne pouvait être distingué de l'éthanol que dans un laboratoire d'analyse chimique. Même les hôpitaux ont besoin de relativement grands, matériel coûteux pour diagnostiquer un empoisonnement au méthanol. « Ces appareils sont rarement disponibles dans les pays émergents et en développement, où les épidémies d'empoisonnement au méthanol sont les plus fréquentes, " dit Andreas Güntner, chef de groupe de recherche au laboratoire de technologie des particules de l'ETH, le professeur Sotiris Pratsinis et chercheur à l'hôpital universitaire de Zurich.
Lui et ses collègues ont maintenant développé un appareil portable abordable basé sur un petit capteur d'oxyde métallique. Il est capable de détecter l'alcool frelaté en deux minutes en "reniflant" les vapeurs de méthanol et d'éthanol d'une boisson. De plus, l'outil peut également être utilisé pour diagnostiquer un empoisonnement au méthanol en analysant l'air expiré d'un patient. Dans une urgence, cela permet de s'assurer que les mesures appropriées sont prises sans délai.
Le point noir de taille millimétrique au centre de la section dorée est le capteur d'alcool. Crédit :ETH Zurich
Séparer le méthanol de l'éthanol
L'utilisation de capteurs à oxyde métallique pour mesurer les vapeurs d'alcool n'a rien de nouveau. Cependant, cette méthode était incapable de faire la distinction entre les différents alcools, comme l'éthanol et le méthanol. "Même les alcootests utilisés par la police ne mesurent que l'éthanol, bien que certains appareils identifient également à tort le méthanol comme de l'éthanol, " explique Jan van den Broek, doctorant à l'ETH et auteur principal de l'étude.
D'abord, les scientifiques de l'ETH ont développé un capteur d'alcool hautement sensible utilisant des nanoparticules d'oxyde d'étain dopé au palladium. Prochain, ils ont utilisé une astuce pour différencier le méthanol et l'éthanol. Au lieu d'analyser l'échantillon directement avec le capteur, les deux types d'alcool sont d'abord séparés dans un tube joint rempli d'un polymère poreux, à travers lequel l'échantillon d'air est aspiré par une petite pompe. Comme ses molécules sont plus petites, le méthanol traverse le tube en polymère plus rapidement que l'éthanol.
L'appareil de mesure s'est avéré exceptionnellement sensible. Dans les tests de laboratoire, il a détecté même des traces de contamination au méthanol de manière sélective dans les boissons alcoolisées, jusqu'aux faibles limites légales. Par ailleurs, les scientifiques ont analysé des échantillons d'haleine d'une personne qui avait déjà bu du rhum. À des fins de test, les chercheurs ont ensuite ajouté une petite quantité de méthanol à l'échantillon d'haleine.
Dans cette image, le capteur est à l'intérieur du boîtier blanc. A sa droite se trouve le tube en polymère dans lequel le méthanol est séparé de l'éthanol. Crédit :Van den Broek J et al. Communication Nature 2019
Brevet en instance
Les chercheurs ont déposé une demande de brevet pour la méthode de mesure. Ils travaillent maintenant à intégrer la technologie dans un appareil pouvant être utilisé dans la pratique. « Cette technologie est à faible coût, ce qui le rend également adapté à une utilisation dans les pays en développement. De plus, il est simple à utiliser et peut être utilisé même sans formation en laboratoire, par exemple par les autorités ou les touristes, " dit Güntner. Il est également idéal pour le contrôle qualité dans les distilleries.
Le méthanol est bien plus qu'une nuisance associée aux boissons alcoolisées, c'est aussi un produit chimique industriel important et qui pourrait jouer un rôle encore plus important :le méthanol est considéré comme un futur carburant potentiel, puisque les véhicules peuvent être alimentés par des piles à combustible au méthanol. Ainsi, une autre application de la nouvelle technologie pourrait être un capteur d'alarme pour détecter les fuites dans les réservoirs.
