Une nouvelle technologie de bioremédiation pour nettoyer les substances per- et polyfluoroalkyles, ou PFAS, des polluants chimiques qui menacent la santé humaine et la durabilité des écosystèmes, a été développée par les chercheurs de Texas A&M AgriLife. Le matériau a un potentiel d'application commerciale pour l'élimination des PFAS, également connus sous le nom de "produits chimiques éternels".

Publié le 28 juillet dans Nature Communications , la recherche était une collaboration de Susie Dai, Ph.D., professeur agrégé au Texas A&M Department of Plant Pathology and Microbiology, et Joshua Yuan, Ph.D., président et professeur à l'Université de Washington à St. Louis Department of Energy , génie environnemental et chimique, anciennement au département de pathologie végétale et de microbiologie du Texas A&M.

L'élimination de la contamination par les PFAS est un défi

Les PFAS sont utilisés dans de nombreuses applications telles que les emballages et emballages alimentaires, le fil dentaire, la mousse anti-incendie, les ustensiles de cuisine antiadhésifs, les textiles et l'électronique. Ces jours-ci, les PFAS sont largement distribués dans l'environnement à partir de la fabrication ou de produits contenant les produits chimiques, a déclaré Dai.

Mais, selon l'Agence américaine de protection de l'environnement, EPA, des études scientifiques montrent qu'à certains niveaux, certains de ces produits chimiques peuvent être nocifs pour les humains et la faune. Les effets sur la santé peuvent inclure :

• Effets sur la reproduction tels qu'une diminution de la fertilité ou une augmentation de l'hypertension artérielle chez les femmes enceintes.
• Effets ou retards de développement chez les enfants, y compris un faible poids à la naissance, une puberté accélérée, des variations osseuses ou des changements de comportement
• Risque accru de certains cancers, y compris les cancers de la prostate, des reins et des testicules
• Réduction de la capacité du système immunitaire de l'organisme à combattre les infections, y compris réduction de la réponse vaccinale
• Interférence avec les hormones naturelles du corps.
• Augmentation du taux de cholestérol et/ou risque d'obésité

"Les PFAS ne se dégradent pas facilement dans l'environnement et sont toxiques même à des concentrations infimes", a déclaré Dai. "Ils doivent être enlevés et détruits pour éviter l'exposition humaine et les impacts négatifs sur l'écosystème.

"Les PFAS sont si stables car ils sont composés d'une chaîne d'atomes de carbone et de fluor liés entre eux, et la liaison carbone-fluor est l'une des liaisons chimiques les plus fortes. Ils peuvent se produire dans l'eau à une très faible concentration et vous devez les concentrer puis détruisez-les."

La façon actuelle de les détruire est de les brûler, un processus coûteux en plusieurs étapes. Les produits commerciaux tels que le charbon actif sont utilisés comme matériau de nettoyage pour adsorber les composés PFAS. Le matériel est ensuite envoyé pour être incinéré.

Alternative durable et peu coûteuse

Dai et Yuan ont développé une technique consistant à utiliser un matériau d'origine végétale pour adsorber les PFAS et les éliminer avec des champignons microbiens qui mangent littéralement les "produits chimiques éternels".

"Nous avons produit un matériel végétal durable qui pourrait être utilisé pour concentrer les produits chimiques PFAS", a déclaré Dai.

"Le matériau de la paroi cellulaire de la plante sert de cadre pour adsorber le PFAS", a-t-elle déclaré. "Ensuite, ce matériau et le produit chimique adsorbé servent de nourriture à un champignon microbien. Le champignon le mange, il est parti et vous n'avez pas de problème d'élimination. Fondamentalement, le champignon effectue le processus de détoxification."

Il s'agit d'un système de traitement durable avec un puissant potentiel pour éliminer les produits chimiques nocifs afin de protéger la santé humaine et l'écosystème d'une manière non toxique et plus rentable, a déclaré Dai.

Applications commerciales potentielles

L'EPA a mis en place un programme national pour surveiller la fréquence et les niveaux de PFAS dans les systèmes d'eau publics et envisage d'ajouter des seuils de PFAS aux normes d'eau potable.

"Si les niveaux seuils deviennent une partie des normes d'eau potable, les usines de traitement des eaux municipales doivent se conformer aux réglementations de l'EPA. Les fabricants devront surveiller ces produits chimiques et les éliminer si nécessaire", a déclaré Dai.

L'assainissement innovant de la biomasse que Dai et Yuan ont développé pourrait aider à mettre en œuvre ces changements de manière plus rentable. L'intérêt pour cette technologie va au-delà des normes d'eau potable.

"Nous vivons sur une planète où chaque composant interagit", a déclaré Dai. "Les gens sont préoccupés non seulement par l'eau, mais aussi par les cultures locales produites en utilisant cette eau pour nourrir les animaux qui font partie de l'approvisionnement alimentaire." + Explorer plus loin

Les produits chimiques PFAS ne durent pas éternellement