Des chercheurs de l'Université d'État de Caroline du Nord ont mis au point une technique qui utilise des bactéries pour produire du « biociment » dans des bassins de cendres de charbon, faciliter le stockage des cendres de charbon et limiter le risque de déversement de cendres de charbon dans les eaux de surface.

Les cendres de charbon sont produites par des centrales électriques au charbon et sont souvent stockées dans des étangs. Si les murs de ces étangs tombent en panne, ils peuvent déverser des cendres de charbon dans les eaux de surface voisines - comme cela s'est produit à la suite de l'ouragan Florence en 2018, dans la rivière Dan en Virginie en 2014, et au Tennessee en 2008. Ces déversements peuvent avoir des conséquences importantes, car les cendres de charbon contiennent des contaminants tels que le mercure et l'arsenic.

"Notre objectif avec ce travail était de voir si nous pouvions utiliser des bactéries pour créer une matrice de biociment dans les bassins de cendres de charbon, rendre les cendres de charbon plus rigides et plus faciles à contenir, " dit Brina Montoya, un professeur adjoint de civil, ingénierie de la construction et de l'environnement à NC State et co-auteur de deux articles sur le travail.

Spécifiquement, les chercheurs ont voulu utiliser des espèces bactériennes qui se nourrissent d'urée et, en présence de calcium, produire une substance rigide qui se lie aux solides environnants. Le sous-produit résultant est appelé biociment.

"L'idée est d'introduire ces bactéries - qui se trouvent normalement dans le sol - dans les bassins de cendres de charbon, avec l'urée et le calcium, " dit Montoya. " Le biociment résultant ne rendrait pas la cendre de charbon complètement solide, mais ce serait beaucoup plus visqueux que la bouillie de cendres de charbon existante."

Dans des expériences de laboratoire, les chercheurs ont découvert que le processus fonctionne avec les cendres de charbon - les bactéries créent du biociment à l'aide de cendres de charbon, et la suspension de cendres de charbon devient plus rigide. En d'autres termes, le mélange de cendres de charbon est beaucoup moins liquide.

"Cela rendra certainement plus facile à contenir, et moins susceptibles de contribuer aux défaillances des étangs qui rejettent les cendres de charbon dans les eaux de surface, " dit Montoya.

Mais les chercheurs espèrent que le biociment bactérien aura également un deuxième bénéfice.

Parce que la plupart des bassins de cendres de charbon sont simplement des trous non revêtus dans le sol, les contaminants contenus dans les cendres de charbon peuvent s'infiltrer dans les eaux souterraines, soulevant des préoccupations en matière d'environnement et de santé publique. Les chercheurs espèrent que le biociment pourra également piéger des métaux potentiellement toxiques dans les cendres de charbon – bien que ce travail soit en cours.

« Nous avons encore beaucoup à faire avant que cette technique puisse être mise en œuvre à grande échelle, mais nous serions heureux d'accueillir tous les partenaires de l'industrie qui souhaitent nous aider à affiner le processus à utiliser pour relever les défis liés au stockage des cendres de charbon, " dit Montoya.

L'article le plus récent sur le travail, "Amélioration des paramètres de compressibilité des cendres de charbon à l'aide de la précipitation microbienne de carbonate induite, " est publié dans le Journal d'ingénierie géotechnique et géoenvironnementale . L'article précédent sur le travail, "Précipitation microbienne de carbonate de calcium dans les cendres de charbon, " est publié en libre accès dans la revue Géotechnique .