Les ingénieurs de l'UC Berkeley ont développé un sable à revêtement minéral qui peut absorber les métaux toxiques comme le plomb et le cadmium de l'eau. En plus de sa capacité à détruire les polluants organiques comme le bisphénol A, ce matériau pourrait aider les villes à puiser dans les eaux pluviales, une source d'eau abondante mais sous-utilisée.

Les résultats de l'équipe ont été publiés récemment dans la revue Sciences de l'environnement :recherche et technologie de l'eau .

Les chercheurs savaient que les minéraux naturels qu'ils enrobaient sur le sable pouvaient réagir avec des contaminants organiques comme les pesticides dans les eaux pluviales. Cependant, la capacité du sable enrobé à éliminer également les métaux nocifs pendant la filtration pourrait débloquer les approvisionnements en eau urbains qui avaient été radiés. Villes aux climats méditerranéens, comme Los Angeles, pourrait stocker les eaux pluviales sous terre pendant les hivers humides, où il pourrait servir de bon marché, approvisionnement local pendant la saison sèche. Mais cette ressource est en grande partie inexploitée parce que les eaux pluviales ramassent des produits chimiques toxiques lorsqu'elles traversent les rues et les caniveaux.

« Les polluants qui freinent le potentiel de cette source d'eau arrivent rarement un à la fois, " a déclaré l'auteur principal de l'étude, Joe Charbonnet, qui a mené cette recherche en tant qu'étudiant diplômé en génie civil et environnemental. « Il est logique que nous nous battions avec une technologie de traitement qui possède ces doubles capacités impressionnantes pour éliminer à la fois les métaux toxiques et les matières organiques. Nous soupçonnions que le sable enduit de minéraux était spécial, mais la façon dont il continue de nous impressionner avec ses multiples capacités est plutôt extraordinaire."

Les villes rejettent souvent les eaux pluviales en tant que pollution, car elles accumulent des contaminants tels que des particules de plomb laissées par des décennies d'émissions d'essence au plomb ou de pesticides provenant des pelouses. L'exposition à ces produits chimiques est associée à un développement neurologique lent chez les enfants et à certains types de cancer. Cependant, les chercheurs disent que leur matériau de sable enduit pourrait être installé dans des jardins pluviaux dans des endroits comme des parkings où les eaux pluviales peuvent être collectées et nettoyées. Ils estiment que ce matériau pourrait éliminer les métaux des eaux pluviales pendant plus d'une décennie dans un système d'infiltration typique, qui conduirait les eaux de ruissellement dans les aquifères souterrains. Les chercheurs voient ce matériau transformer la pollution en une solution pour les réserves d'eau tendues, en particulier dans les villes desséchées qui paient pour importer de l'eau.

« L'eau de pluie utilisée pour percoler dans le sol et recharger les aquifères, " a déclaré David Sedlak, professeur de génie civil et environnemental et co-auteur de l'article. « Cela a changé lorsque nous avons recouvert les paysages urbains de surfaces dures comme les routes et les bâtiments. Alors que les villes soumises à un stress hydrique tentent de trouver un moyen de réinjecter les eaux pluviales urbaines dans le sol, nous avons de sérieuses inquiétudes quant à la qualité de cette eau. Nos sables enrobés ne peuvent en enlever un, mais deux grandes classes de contaminants qui menacent la qualité des eaux souterraines lors de l'infiltration des eaux pluviales."

Pour fabriquer le média filtrant, les scientifiques ont enduit les particules de sable d'oxyde de manganèse, un minéral naturel non toxique que l'on trouve couramment dans le sol. Des travaux ont déjà commencé pour étudier les performances de ce matériau à grande échelle. Les chercheurs ont déployé de grandes colonnes d'essai des sables enrobés de minéraux pour traiter les eaux pluviales sur des sites de Los Angeles et de Sonoma, Californie.