Le chimiste de l'Université Carnegie Mellon Terrence J. Collins a développé une approche qui élimine rapidement et à moindre coût plus de 99 pour cent du bisphénol A (BPA) de l'eau. BPA, un produit chimique omniprésent et dangereux utilisé dans la fabrication de nombreux plastiques, se trouve dans les sources d'eau du monde entier.

Dans un article publié en Chimie verte , L'équipe de recherche de Collins et ses collaborateurs à l'Université d'Auckland et à l'Université d'État de l'Oregon ont également compilé des preuves de la présence de BPA dans une multitude de produits et de sources d'eau, ainsi que la toxicité du produit chimique. L'équipe de recherche présente des arguments solides en faveur de la nécessité d'assainir efficacement l'eau contaminée par le BPA, en particulier les flux de déchets industriels et le ruissellement des décharges, et ils offrent une solution simple.

Le BPA est un produit chimique utilisé principalement dans la production de plastique polycarbonate et de résines époxy. Son utilisation est si répandue - le BPA peut être trouvé dans des produits allant des DVD et des verres de lunettes aux reçus de caisse enregistreuse - auxquels les gens et la faune sont régulièrement exposés.

Le BPA est dangereux car il imite les œstrogènes, une hormone naturelle, et peut affecter le système endocrinien du corps. Etudes sur les poissons, les mammifères et les cellules humaines ont montré que le BPA affecte négativement le développement du cerveau et du système nerveux, croissance et métabolisme, et le système reproducteur.

Les inquiétudes concernant les effets du BPA sur la santé ont incité les fabricants à commencer à fabriquer des produits sans BPA comme des biberons et des bouteilles d'eau à partir de 2010. Ironiquement, de nombreux substituts du BPA ont également une toxicité similaire au BPA lui-même.

« Les produits de remplacement du BPA n'ont souvent pas été testés de manière adéquate malgré le fait que les tests soient faciles à faire, " dit Collins, le professeur Teresa Heinz de chimie verte à Carnegie Mellon. "Une grande équipe de scientifiques de la santé environnementale et de chimistes verts a développé une méthodologie appelée le protocole à plusieurs niveaux pour la perturbation endocrinienne pour identifier les perturbateurs endocriniens aux plus hauts niveaux de la science contemporaine, que nous avons publié dans Green Chemistry en 2013."

Avec plus de 15 milliards de livres de BPA toujours produites chaque année, La contamination et le nettoyage au BPA représentent un défi important.

"Il n'y a pas d'échappatoire au BPA - pour toute créature vivante, " dit Collins, le professeur Teresa Heinz de chimie verte à Carnegie Mellon. « L'utilisation mondiale massive de BPA pèse sur une infrastructure de traitement de l'eau déjà surchargée et la plupart des rejets d'eau de BPA n'atteignent tout simplement jamais une installation de traitement de l'eau. Notre approche a un potentiel élevé pour être une bien meilleure stratégie de remédiation pour les flux de déchets contaminés par le BPA. »

Actuellement, L'eau contaminée au BPA, telle que les déchets industriels ou les eaux de ruissellement des décharges, peut ou non être traitée avant d'être rejetée dans l'environnement ou dans les usines de traitement des eaux usées.

L'équipe de Collins propose une solution simple, solution de nettoyage efficace et bon marché. Leur système implique un groupe de catalyseurs appelés activateurs TAML, petites molécules qui imitent les enzymes oxydantes. Lorsqu'il est combiné avec du peroxyde d'hydrogène, Les activateurs TAML décomposent très efficacement les produits chimiques nocifs dans l'eau.

Dans le document actuel de 25 pages, les chercheurs démontrent l'efficacité et l'innocuité des activateurs du TAML dans la dégradation du BPA. L'ajout de TAML et de peroxyde d'hydrogène à de l'eau fortement contaminée par du BPA a entraîné une réduction de 99% du BPA en 30 minutes à un pH proche de la neutralité, qui est la norme de pH pour le traitement des eaux usées.

Le traitement TAML à ce pH a provoqué l'assemblage du BPA en unités plus grandes appelées oligomères, qui s'agglutinent et précipitent hors de l'eau. Selon Collins, les oligomères pourraient être filtrés et éliminés dans une installation de traitement d'eau au BPA. Plus important encore, des études approfondies menées par Collins et ses collaborateurs ont montré que les oligomères eux-mêmes ne sont pas nocifs. La nature des liaisons qui collent les molécules de BPA entre elles ne permet pas aux oligomères de revenir en BPA.

Pour assurer la sécurité de l'eau décontaminée, y compris les oligomères, les chercheurs l'ont testé avec le protocole à plusieurs niveaux pour les tests de perturbation endocrinienne (TiPED). Ils ont découvert que l'eau BPA traitée au TAML ne montrait pas d'activité œstrogène ou ne provoquait pas d'anomalies chez les levures et les embryons de poisson zèbre en développement.

Les chercheurs ont également testé l'efficacité du traitement TAML sur une eau chargée en BPA à un pH de 11. À ce pH plus élevé, il y avait une réduction de plus de 99,9 pour cent du BPA dans les 15 minutes. Contrairement au traitement pH 8,5, les molécules de BPA ont été détruites et aucun oligomère n'a été détecté.

« Parce que le traitement TAML/peroxyde d'hydrogène élimine le BPA de l'eau si facilement à des concentrations similaires à une variété de flux de déchets, y compris les solutions de traitement des usines de papier et le lixiviat de décharge, en supposant que les études de laboratoire soient transférées dans le monde réel, nous pouvons désormais proposer une nouvelle procédure simple pour réduire les expositions au BPA dans le monde entier, ", a déclaré Collins.