La lutte contre la rareté de l'eau devient l'un des principaux défis du XXIe siècle, avec la sécurisation d'un approvisionnement propre clé des efforts. Le projet REGROUND a développé un roman, l'innovation verte des eaux souterraines et est prête à l'introduire sur les marchés européens.

Municipal, la demande agricole et industrielle en eau augmente dans le monde entier. À la fois, les ressources en eau se dégradent de plus en plus, en raison de l'érosion des infrastructures et de la pollution.

Métaux toxiques contaminant les nappes phréatiques, puits d'abreuvement ou sites de filtration de berges, présentent la menace la plus courante; avec de nombreuses méthodes disponibles pour leur retrait ou leur immobilisation. Cependant, ceux-ci nécessitent souvent un investissement financier et technique prohibitif, les rendant indisponibles dans de nombreuses régions.

Pour lutter contre cette situation, le projet REGROUND financé par l'UE a développé une nanogéotechnologie à faible coût pour l'immobilisation des contaminants toxiques. Le projet a appliqué la technologie d'assainissement des eaux souterraines à l'échelle réelle, avec trois pilotes et deux barrières à grande échelle installées sur des sites industriellement pollués, observant la réduction des métaux lourds toxiques dissous dans les eaux souterraines.

Une barrière adsorbante in situ

Avant le projet REGROUND, l'équipe avait déjà quelques années d'expérience dans le développement d'une technologie qui injectait des nanoparticules d'oxyde de fer (NP) dans les panaches de contaminants des eaux souterraines. La faisabilité de cette approche a été testée avec succès dans des expériences en laboratoire et sur le terrain.

Décrire REGROUND, le coordinateur du projet Dr Sadjad Mohammadian dit, "Notre consortium a travaillé sur plusieurs projets utilisant la nanotechnologie pour des applications environnementales. Différents aspects de la technologie proposée, y compris la distribution de particules dans le sous-sol, synthèse de nouvelles particules, réactivité et toxicité environnementale, ont été développés par nos membres. Chez REGROUND, nous avons consolidé ces connaissances pour les monter en gamme et les mettre sur le marché."

La méthode barrière de REGROUND fonctionne en injectant les NP d'oxyde de fer de haute technologie dans les sédiments, en utilisant de simples puits dans les aquifères. Les NP parcourent des distances prédéterminées puis précipitent sur le matériau aquifère, sans boucher les pores.

Pour le Dr Mohammadian, cette étape représentait le plus grand défi du projet, "Nous devions produire des NP méta-stables, c'est-à-dire qui restent en suspension, ne pas précipiter ni sédimenter lors de la synthèse, production, transport et injection, ne commence à précipiter qu'après l'injection. » Comme le Dr Mohammadian l'explique, « Cela nous a obligé à développer une synthèse innovante, facilement adaptable aux propriétés de chaque aquifère."

Les eaux souterraines contaminées s'écoulent ensuite dans cette zone NP, où les métaux lourds toxiques dissous sont adsorbés sur les NP, avec de l'eau sans métal puis rejetée en aval. Comme il est facile à appliquer et ne nécessite pas de grandes infrastructures et d'enlèvement de terre, les coûts de nettoyage sont considérablement réduits.

L'approche cible spécifiquement l'arsenic, baryum, cadmium, chrome, le cuivre, mener, mercure et zinc, tous identifiés comme des contaminants majeurs des eaux souterraines.

Après deux applications pilotes, REGROUND a adopté l'innovation pour deux aquifères contaminés dans des sites industriels, en Espagne et au Portugal.

Les résultats de la surveillance post-injection du projet indiquent que les métaux lourds ont été éliminés avec succès aux niveaux ciblés dans le plan d'assainissement. Ces résultats indiquent que la technologie est prête pour le marché.

Comme le résume le Dr Mohammadian, « La réplication de la technologie à proximité du marché et les efforts de commercialisation ultérieurs font partie intégrante de REGROUND. Cela permettra d'arrêter les contaminations par des métaux toxiques sur des sites qui n'ont pas été traités jusqu'à présent pour des raisons techniques ou économiques. »

Stimuler l'innovation dans le secteur de l'eau

L'ambition de REGROUND s'aligne sur la portée de la politique de l'eau de l'UE, en particulier la directive 2013/39/UE, qui cherche à mettre sur le marché de nouvelles technologies de nettoyage de l'eau.

Pour faire avancer le travail plus immédiatement, l'équipe du projet entre maintenant sur le marché de la récupération des eaux souterraines en créant une entreprise dérivée. Cette société appliquera les NP à d'autres contaminations, tels que les cyanures et les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP).

En développant cela, Le Dr Mohammadian dit, "En mettant notre technologie rentable sur le marché, nous contribuerons à stimuler l'innovation dans le secteur de l'eau, faciliter les efforts publics et privés pour améliorer l'Europe, et mondiale, récupération des eaux souterraines."