On estime que 168 milliards de gallons d’eaux usées – ou d’eau produite – sont générés chaque année par l’industrie de la fracturation hydraulique dans le bassin permien, selon un rapport de 2022 du Texas Produced Water Consortium. Le principal flux de déchets s'est avéré à la fois difficile et coûteux à traiter en raison de la complexité chimique de l'eau.

Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Water , des chercheurs de l'Université du Texas à El Paso ont identifié un nouveau moyen de traiter les eaux usées générées par la production pétrolière et gazière :les bactériophages.

Ramón Antonio Sánchez, doctorant au sein du programme de chimie de l'UTEP, est le premier auteur de la publication, détaillant comment les bactériophages, virus souvent très spécifiques et mortels pour une seule espèce de bactérie, peuvent être utilisés comme méthode rapide et rentable. pour traiter l'eau produite à l'échelle industrielle.

Sánchez a déclaré que si les travaux aboutissent, ils donneront à l'industrie pétrolière et gazière un moyen de traiter, réutiliser et recycler l'eau produite, plutôt que la pratique actuelle de l'industrie qui consiste à éliminer la majorité de l'eau produite en l'injectant dans le sol après l'exploration pétrolière.

La recherche se concentre sur deux des bactéries les plus importantes trouvées dans l’eau produite dans l’industrie pétrolière et gazière :Pseudomonas aeruginosa et Bacillus megaterium. P. aeruginosa a la capacité de corroder l'acier inoxydable et présente un défi pour la longévité des pipelines et autres infrastructures à base de métal, tandis que B. megaterium peut décomposer les hydrocarbures, à la base du pétrole.

Sánchez, ainsi que l'un de ses collaborateurs, Zacariah Hildenbrand, Ph.D., ancien élève de l'UTEP, ont été inspirés par l'utilisation de bactériophages en fonction de leurs applications dans l'industrie médicale, où ils sont utilisés pour lutter contre les infections causées par des bactéries multirésistantes.

"Comme les bactéries sont des organismes vivants, elles ont développé au fil du temps une résistance, sous la forme d'une membrane moins pénétrable, aux désinfectants traditionnels", a expliqué Sánchez.

"Mais les bactériophages, qui sont eux-mêmes des virus, s'attachent à des récepteurs spécifiques à la surface de la cellule hôte et évoluent aux côtés des bactéries qu'ils tentent d'infecter, ce qui signifie que toute résistance acquise par la bactérie déclenche la modification des bactériophages pour maintenir l'infection. ."

Les expériences de l'équipe avec les bactériophages ont été efficaces, permettant d'inactiver à la fois P. aeruginosa et B. megaterium en laboratoire. Pour Sánchez, le travail se poursuivra dans l'industrie où il se concentrera sur la reproduction sur le terrain des résultats de son laboratoire. Il tentera également d'augmenter le nombre de micro-organismes pouvant être traités dans l'eau produite en obtenant un plus grand catalogue de bactériophages.

L'équipe admet que l'approche comporte ses défis. Il existe actuellement une quantité limitée de bactériophages disponibles dans le commerce, ce qui est essentiel puisque les bactériophages sont souvent très spécifiques à une seule espèce de bactérie. Il existe également d'autres espèces de bactéries présentes dans l'eau produite qui restent à tester.

"À mesure que le statut et les prouesses de l'UTEP en matière de recherche à l'échelle nationale continuent de croître, sa capacité à attirer des étudiants talentueux comme Ramón et à leur fournir des opportunités de mener un travail significatif qui a un impact tangible et énorme augmente également", a déclaré Ricardo Bernal, Ph.D., professeur agrégé au Département de chimie et biochimie de l'UTEP et directeur de thèse de Sánchez.

"Je ressens un grand sentiment de fierté pour le travail que Ramón a accompli pendant son séjour ici et j'ai hâte de voir la prochaine étape de ses recherches et, à terme, comment les connaissances qu'il crée amélioreront la vie."