Un petit prix, méthode en une étape pour éliminer le médicament contre l'anxiété Diazepam de l'eau recyclée et des eaux usées, utilisant des nanofibres de dioxyde de titane a été développé par des chercheurs dirigés par le professeur Vinod Kumar Gupta de l'Université de Johannesburg. Le diazépam est utilisé dans le monde entier et fait partie du groupe de médicaments des benzodiapézines.

Les médicaments sur ordonnance comme le diazépam ont tendance à passer dans les usines de traitement des eaux usées traditionnelles. Ces usines ne sont pas conçues pour éliminer les milliers de produits pharmaceutiques différents utilisés dans le monde. À mesure que la consommation de drogues augmente, les produits pharmaceutiques légaux et illégaux pénètrent dans l'environnement par le biais des eaux usées traitées et des eaux usées rejetées par la fabrication de médicaments.

« Les processus existants qui peuvent éliminer le diazépam et d'autres médicaments à grande échelle des eaux usées sont coûteux, long, inefficace, ou les trois. Certains consomment également beaucoup d'énergie en plusieurs étapes, ou utiliser des composés toxiques et dangereux non respectueux de l'environnement, " dit le professeur Gupta, du Département de chimie appliquée de l'université.

"Aussi, Le diazépam n'est pas facile à éliminer des eaux usées à l'aide de méthodes traditionnelles. Il est partiellement soluble et a une petite taille de particule. Pour être efficace, suppression ciblée, des nanomatériaux hybrides avancés sont nécessaires, " il dit.

Utilisé partout

Les benzodiazépines sont utilisées dans le monde entier pour les troubles anxieux, comme anticonvulsivants et antiépileptiques, et pour les personnes en phase terminale dans le cadre de la liste des médicaments essentiels de l'Organisation mondiale de la santé (OMS). La liste de l'OMS comprend le diazépam, commercialisé pour la première fois sous le nom de Valium, ainsi que le Midozolam et le Lorazépam. Tous les trois sont des drogues psychoactives, qui affectent la façon dont une personne pense et se sent.

Diazépam, qui peut être addictif, est disponible dans plus de 500 marques dans le monde. C'est devenu un médicament d'ordonnance dont on abuse largement.

En 2017, une équipe dirigée par un chercheur de la New York State University, a annoncé une nouvelle méthode pour tester simultanément 89 produits pharmaceutiques neuropsychiatriques légaux et drogues illicites dans les eaux usées et l'eau douce non filtrées. Le diazépam et plusieurs autres benzodiapezines sont inclus dans la liste.

Aussi, en 2017, une revue de sept drogues psychoactives, et dans quelle mesure ils apparaissent dans le milieu aquatique, a été publié par l'Université d'État de Rio de Janeiro (UERJ). La revue a analysé les recherches sur le diazépam et cinq autres benzodiapezines.

Les chercheurs ont découvert que la présence et la concentration de drogues psychoactives (comme le diazépam) sont à peu près les mêmes dans les eaux usées traitées et les eaux usées non traitées. Ils ont constaté que les pays à faible revenu sont les plus touchés. Aussi, dans les eaux de surface, les drogues psychoactives testées étaient "pour la plupart dans la plage qui a causé des effets toxiques mesurables dans les tests d'écotoxicité".

Alors que le monde s'urbanise rapidement, les populations urbaines augmentent de manière significative dans des délais courts. Dans certaines régions, cela signifie que les ressources en eau douce deviennent plus limitées. Au Cap, Afrique du Sud, les habitants redoutent le Day Zero imminent, quand les autorités devront fermer les robinets car il restera trop peu d'eau dans les barrages et réservoirs de la ville.

Alors que les options d'une ville pour l'eau douce deviennent plus limitées, réutiliser les eaux usées, même pour boire, devient une option plus importante. Cependant, pour une ville dans un pays en développement, l'élimination des produits pharmaceutiques des eaux usées doit se faire de manière efficace, manière rentable. L'eau traitée peut alors être réintroduite en faibles volumes dans le réseau d'eau de la ville, comme cela se fait déjà dans le comté d'Orange, Californie, Singapour et Perth.

Plus rapide, traitement des eaux usées à moindre coût

« La mise en place de ce traitement d'eau dans les stations d'épuration municipales doit être relativement simple et rapide, ", explique le professeur Gupta.

Les nanofibres de dioxyde de titane éliminent le diazépam et les médicaments apparentés de manière ciblée pendant le processus de décomposition photocatalytique. Les fibres peuvent être utilisées comme filtres dans les stations d'épuration municipales ou industrielles, il dit.

« Le filtre et le tamis seront constitués de nanomatériaux hybrides hautement efficaces pour éliminer les impuretés pharmaceutiques et autres impuretés inorganiques et organiques nocives des eaux usées municipales et industrielles, ", déclare le co-auteur, le Dr Ali Fakhri du département de chimie de l'Université islamique d'Azad, Téhéran, L'Iran. "Nous utilisons une méthode de fabrication hydrothermale modifiée, qui produit un réseau dense de chaînes de fibres creuses. Les fibres sont réticulées et stables, il y a donc un faible risque d'émission de fibres dans les eaux usées purifiées. »

Les nanofibres peuvent être utilisées pour éliminer les colorants industriels et autres polluants organiques, également. Cependant, ils doivent d'abord optimiser certains paramètres importants sur la structure de la fibre, il dit.

Le professeur Gupa dit, « Le processus de fabrication des fibres est également simple et rentable. Nous prévoyons une usine pilote à l'Université de Johannesburg pour fabriquer ces nanofibres. Chaque aspect de l'usine pilote est prévu pour minimiser la pollution par les nanofibres pour l'environnement.

« Plus tard, l'usine pilote sera suivie d'une station d'épuration de démonstration, montrer comment la nanotechnologie peut éliminer efficacement une gamme d'impuretés pharmaceutiques, rapidement, et à petit prix."