Les hormones et autres micropolluants nuisent à la santé lorsque des résidus pénètrent dans l'organisme via l'eau potable. Solutions largement applicables pour l'élimination, cependant, manquent encore. L'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) a maintenant développé une méthode par laquelle les hormones sont éliminées des eaux usées rapidement et avec une efficacité énergétique élevée. Les résultats sont rapportés dans le Journal des Matériaux Dangereux .

"La contamination de l'eau potable municipale par des micropolluants pourrait devenir l'un des plus grands défis pour la protection de notre santé et de l'environnement, " déclare le professeur Andrea Schäfer du groupe de technologie membranaire de l'institut des interfaces fonctionnelles (IFG) du KIT. L'expert et son équipe étudient l'élimination de l'hormone œstrone, estradiol, progestérone et testostérone. Leur concentration dans un litre d'eau, dans lequel les eaux usées traitées sont déversées, est d'environ 100 nanogrammes. "Nous cherchons l'aiguille dans la botte de foin, " dit Schäfer. " Pourtant, ces hormones à ces concentrations sont très efficaces. » La faible concentration et la petite taille des molécules hormonales n'empêchent pas seulement la détection par des méthodes analytiques, mais aussi la suppression.

La nouvelle méthode de technologie membranaire combine les avantages de l'adsorption (fixation) des micropolluants par un adsorbeur à charbon actif avec ceux de l'ultrafiltration des particules polluantes par une membrane semi-perméable. Dans le système intégré, les eaux usées sont d'abord "pressées" à travers une membrane polymère dans laquelle les micro-organismes et les plus grosses impuretés sont retenus. Derrière cette membrane, une couche de charbon actif spécial est localisée, qui a été développé à l'origine pour les filtres à air. Sa surface a une grande affinité pour les hormones, ce qui signifie que les molécules de carbone et d'hormones forment facilement de nouveaux composés. De plus, le charbon actif peut passer par de grandes quantités d'eau et lier de nombreuses molécules. L'énergie nécessaire est bien inférieure à celle des méthodes alternatives, comme l'osmose inverse.

"La configuration spéciale du charbon actif et d'une membrane polymère est hydrofuge, assure un débit d'eau élevé grâce à la grande surface spécifique des particules de carbone utilisées, et fonctionne rapidement et de manière économe en énergie, " Schäfer résume les avantages. La couche d'adsorption a une épaisseur d'environ deux millimètres et, Par conséquent, est extrêmement mince, mais élimine les molécules d'hormones à des concentrations réalistes. Des expériences en laboratoire ont montré que 60 % des polluants hormonaux peuvent être éliminés pour un volume d'eau de neuf litres et une très petite surface membranaire de 38 cm2. Selon l'épaisseur de la couche d'adsorption, cette valeur peut être augmentée à 90 %.

"Nous pensons avoir développé une technologie viable pour l'élimination des micropolluants et des hormones de l'eau, " dit Matteo Tagliavini, qui travaille dans le groupe de Schäfer en tant que doctorant et co-auteur de la récente publication. La membrane composite est flexible et peut être appliquée dans divers modules. Il est adapté pour une utilisation dans de grandes installations industrielles ainsi que pour des applications à plus petite échelle jusqu'au robinet à la maison. L'utilisation pratique de la nouvelle méthode est facilitée par le fait que le matériel a déjà été approuvé. Le premier projet industriel est en cours de planification.