Il existe peut-être un moyen nouveau et amélioré de débarrasser les sols contaminés des toxines et des polluants :le zapper avec des lasers. En décomposant directement les polluants, les chercheurs disent, les lasers à haute puissance peuvent désormais être plus efficaces et moins chers que les techniques de décontamination conventionnelles.

« D'autres méthodes sont soit coûteuses, travail intensif, ont une faible efficacité, ou prendre du temps, " dit Ming Su, professeur agrégé d'ingénieur chimiste à la Northeastern University. Avec deux de ses étudiants diplômés, Wenjun Zheng et Sichao Hou, il a montré comment un tel système laser pouvait fonctionner, décrivant les résultats de la preuve de principe cette semaine dans le Journal de physique appliquée .

Le plus grand avantage des lasers, Su a expliqué, est qu'ils peuvent être utilisés sur le site de décontamination. De nombreuses méthodes de décontamination conventionnelles nécessitent de creuser les sols contaminés, le transporter ailleurs pour le nettoyer, puis le retourner—un processus qui est coûteux et prend du temps.

Ces méthodes présentent également des lacunes dans leur capacité de décontamination. L'une des méthodes les plus populaires utilise de l'eau ou des solvants organiques pour éliminer les polluants. Mais souvent, le lavage n'élimine pas les contaminants; il ne fait que les diluer. Et même si le sol est propre, vous pourriez vous retrouver avec un autre problème dans l'eau contaminée :les solvants organiques peuvent eux-mêmes être nocifs pour les personnes, et le processus peut créer des sous-produits qui deviennent des contaminants secondaires.

Il existe des moyens de décontaminer les sols sur place, mais ils ont leurs propres limites. Extraction des vapeurs du sol, dans lequel l'air est pompé dans le sol pour éliminer les composés organiques volatils, ne fonctionne que sur des sols perméables ou homogènes. Les approches biologiques pour décomposer les polluants à l'aide de plantes ou de microbes sont lentes, et ne fonctionnent que pour de faibles concentrations de certains contaminants.

Laser, cependant, peut être utilisé sur place pour décomposer complètement les contaminants. "Il n'y a pas d'autre méthode qui puisse le faire avec une telle efficacité, " dit Su.

Pour démontrer que la nouvelle méthode est réalisable, les chercheurs l'ont testé sur un sol simulé fait de silice poreuse. Ils ont contaminé leur sol artificiel avec un produit chimique cancérigène appelé DDE, qui est un produit du DDT, le pesticide cancérigène qui a été interdit aux États-Unis en 1972. Les molécules de DDE sont fluorescentes sous la lumière ultraviolette, les rendant plus faciles à détecter.

Presque immédiatement après avoir fait briller un laser infrarouge de haute puissance sur le sol artificiel contaminé, le rougeoiement cessa. L'absence de fluorescence indiquait que le DDE n'était plus présent.

Pour éliminer la substance nocive, la lumière laser chauffe localement le polluant, atteignant des températures de plusieurs milliers de degrés Celsius. Cette chaleur est suffisante pour rompre les liaisons chimiques du polluant, fragmenter le DDE en plus petits, molécules plus sûres comme le dioxyde de carbone et l'eau.

En principe, les lasers devraient pouvoir travailler sur tous les types de contaminants, des composés organiques aux ions métalliques. Mais d'abord, Su a dit, les chercheurs devront faire plus d'expériences avec d'autres contaminants. Les études futures doivent également impliquer une analyse plus minutieuse pour déterminer si tout le contaminant est, En réalité, suffisamment décomposé pour répondre aux normes.

Finalement, Su envisage un système multi-laser transporté à l'arrière d'un camion. La lumière laser, canalisé par des câbles à fibres optiques qui pénètrent dans le sol, pourrait peut-être s'accoupler à une charrue qui ameublit la saleté, mieux l'exposer à la lumière laser.