le professeur Schüth, Le Dr Sakaguchi-Söder et la doctorante Abrha (de gauche à droite) examinent les substances toxiques dans l'eau. Crédit :Katrin Binner
Israël a déclaré la guerre à la sécheresse. Cinq usines de dessalement génèrent environ 600 millions de mètres cubes d'eau douce chaque année, ce qui représente environ 70 pour cent de la consommation requise par les ménages privés. Parce que les vastes plantes ne peuvent pas être régulées de manière flexible, en période de baisse de la demande et de travaux sur les lignes d'approvisionnement, le pays a trop de la précieuse substance humide. "Ils ont besoin d'une capacité de stockage intermédiaire, " dit le Prof. Dr. Christoph Schüth, Professeur d'hydrogéologie à la TU Darmstadt. L'eau est introduite dans des couches poreuses du sous-sol appelées aquifères, et y reste jusqu'à ce qu'il soit nécessaire. Cela présente un inconvénient :l'eau dessalée est chlorée. S'il s'infiltre dans le sol, le chlore réagit avec les substances organiques du sol et des composés toxiques tels que le chloroforme se forment.
Dans le projet commun germano-israélien "MAR-DSW", Schüth, Le Dr Kaori Sakaguchi-Söder et la doctorante Behane Abrha veulent savoir ce qu'il advient de ces trihalométhanes dans l'eau. Ils le font en utilisant l'analyse des isotopes stables, une méthode que Sakaguchi-Söder a développée davantage dans sa thèse de doctorat et personnalisée pour les analyses en Israël. "Cette méthode est une spécialité de la TU, et il permet d'établir la composition isotopique de tous les éléments qui forment les trihalométhanes, " explique-t-elle. Des échantillons d'eau sont prélevés en différents points de l'aquifère et analysés dans un chromatographe en phase gazeuse qui "fait exploser" les molécules qu'il contient.
Les chercheurs peuvent alors examiner la composition isotopique des fragments. L'une des raisons pour lesquelles cela est important est que dans la décomposition des substances nocives, les microbes dégradent préférentiellement les isotopes plus légers. Si l'échantillon contient principalement des isotopes lourds, cela signifie alors que la décomposition des sous-produits nocifs est assez avancée. « L'analyse des isotopes peut être utilisée pour conclure sur la vitesse à laquelle et dans quelle mesure la substance s'est dégradée, " explique Schüth.
Afin d'interpréter correctement les données obtenues, l'équipe simule également la dégradation microbiologique souterraine en laboratoire. A mi-parcours du projet de recherche, "la méthode est prête à être utilisée, " annonce Sakaguchi-Söder. Des échantillons seront bientôt prélevés en Israël qui seront ensuite analysés à Darmstadt. " Les données seront intégrées dans un modèle de site hydrogéologique, " dit Schüth.
La méthode d'examen, qui a été développé à la TU, pourrait être utilisé partout dans le monde où l'eau est stockée dans des aquifères, il ajoute. La formation de trihalométhanes peut différer selon le type de sol, mais grâce à MAR-DSW, la science et l'industrie de l'eau comprennent les processus de base qui se produisent lors de l'infiltration de l'eau. « Afin de répondre à la pénurie croissante d'eau par le dessalement, il est essentiel que la recharge artificielle des eaux souterraines puisse être établie comme une méthode sûre et durable, " poursuit-il. " Et nous faisons notre part pour aider à cela. "