Il n'y a rien de nouveau dans le traitement de l'eau par sorption de solvants organiques comme le trichloroéthylène (TCE). Mais trouver une méthode qui neutralise ces contaminants, au lieu de simplement les déplacer ailleurs, n'est pas une mince affaire. Une équipe dirigée par Anna Śrębowata, professeur à l'IPC a amélioré une méthode d'hydrotraitement catalytique, C'est, transformer le TCE en hydrocarbures moins nocifs pour l'environnement. Grâce aux scientifiques de l'IPC PAS, non seulement l'eau de nos robinets, mais aussi dans nos rivières, peut être plus propre et plus sûr pour la santé humaine.

L'eau propre est un trésor, mais aussi une ressource qui se fait de plus en plus rare. Divers contaminants sont répandus, et certains sont extrêmement difficiles à enlever. Ces polluants comprennent le trichloroéthylène (connu en Pologne sous le nom de TRI). Ce solvant organique était couramment utilisé dans, entre autres, synthèses organiques, nettoyage à sec et pour le dégraissage industriel des métaux lors de leur traitement. En raison de son impact négatif, son utilisation est officiellement interdite depuis 2016. Cependant, vu sa stabilité, il peut rester à la fois dans l'eau et le sol pendant de nombreuses années à venir, explique MSc. Emil Kowalewski, membre de l'équipe qui a développé la méthode innovante d'élimination de ce composé de l'eau. Le projet s'inscrit dans une tendance mondiale axée sur la protection des ressources en eau. La recherche peut intéresser les usines de traitement des eaux usées et devenir un point de départ potentiel pour le développement de systèmes de traitement de l'eau innovants. Pourquoi?

Les stations d'épuration d'aujourd'hui sont des systèmes constitués de nombreux éléments physiques, processus chimiques et biologiques, mais ils éliminent efficacement principalement les polluants conventionnels. D'autres peuvent rester dans l'eau si leurs concentrations sont suffisamment élevées. "Pendant ce temps, le trichloroéthylène ne doit pas du tout être dans l'eau, car il est mutagène, cancérigène, tératogène...", dit le scientifique, "et ce qui est plus, extrêmement durable. Il s'accumule et reste au fond des réservoirs, et comme sa solubilité dans l'eau est très faible, il peut rester nocif pendant de nombreuses années à venir."

"Aujourd'hui, nous traitons ces composés principalement par le processus de sorption. Cependant, de cette façon, nous ne faisons que transférer la menace d'un endroit à un autre. Une solution intéressante semble être l'hydrotraitement catalytique, c'est-à-dire transformer le TCE en hydrocarbures moins nocifs. Cependant, afin d'exploiter pleinement le potentiel de cette méthode, il était nécessaire de développer un système efficace, catalyseur stable et bon marché, " dit le Dr Anna Śrębowata, professeur à l'IPC.

"Précédemment, nous avons effectué des recherches avec des catalyseurs au palladium. Ils étaient efficaces mais chers, " note Emil Kowalewski. Les nouveaux catalyseurs au nickel, développé à l'IPC PAS, permettre une méthode bon marché et efficace de conduire le processus de traitement de l'eau en mode d'écoulement, et en même temps ils sont faciles à synthétiser. « À l'aide d'un catalyseur dans lequel des nanoparticules de nickel d'un diamètre d'environ 20 nm sont déposées à la surface de charbon actif, nous combinons les propriétés de sorption du carbone et l'activité catalytique du nickel, " explique Kowalewski. Dans leurs recherches, les scientifiques de l'IPC PAS ont également montré que des nanoparticules de nickel déposées sur du charbon actif avec une structure partiellement ordonnée présentent une activité et une stabilité plus élevées qu'un catalyseur analogue basé sur un support à structure amorphe

Les scientifiques sont, cependant, les plus fiers de l'élément innovant de leur recherche :l'introduction de la technologie de flux dans la purification de l'eau à partir du TCE. Grâce à ça, les paramètres du procédé peuvent être optimisés, la quantité de déchets peut être réduite, et en même temps, des catalyseurs qui étaient inefficaces ou même inefficaces dans des réacteurs discontinus (c'est-à-dire où un lot spécifique de produit est traité en une seule fois) peuvent être utilisés. "C'était le cas de notre catalyseur au nickel, " dit Kowalewski. " Sans technologie de flux, sa capacité à utiliser le TCE a décliné avec le temps, et le catalyseur a subi un empoisonnement. Dans le réacteur à flux, même après 25 heures, nous n'avons pas observé de baisse d'activité, bien que nous ayons mené des recherches sur des concentrations environ 8000 fois supérieures aux normes polonaises de son contenu dans l'eau potable.

Où peut-on utiliser la méthode innovante ? Surtout dans les stations d'épuration des eaux et des eaux usées. Partout où nous voulons que l'eau atteignant l'utilisateur final soit propre, peu importe qu'il s'agisse d'un utilisateur d'eau du robinet ou d'un poisson flottant dans la rivière.

Et que faire des produits de l'hydrotraitement des eaux pour éliminer le trichloréthylène ? "Les composés résultants sont des hydrocarbures, principalement de l'éthylène. Mais ce n'est pas suffisant pour une plante de maturation de banane, " sourit le scientifique à moitié en plaisantant. " Il va tout simplement s'échapper... "