Pour nourrir une population croissante, notre système alimentaire mondial repose sur suffisamment de terres agricoles. Mais au cours des 40 dernières années, un tiers des terres arables a été détruit par l'érosion ou souillé par la pollution.

Les produits chimiques et les engrais artificiels utilisés pour améliorer les rendements des cultures peuvent persister dans le sol pendant des années, le rendant moins fertile avec le temps. Les antibiotiques contenus dans le fumier animal s'infiltrent et provoquent également une dégradation. Les déversements de pétrole et les catastrophes environnementales peuvent avoir un impact sur de grandes parcelles de terre. Et tout cela est aggravé par le rythme lent auquel la nouvelle couche arable se forme - environ 2,5 centimètres tous les 500 ans.

Actuellement, le nettoyage du sol est possible, mais encombrant. Une méthode nécessite que la saleté soit déterrée, supprimé, et transférés dans une usine de traitement pour décontamination. Une meilleure option serait de nettoyer le sol là où il se trouve, mais les techniques traditionnelles utilisent de l'eau et des solvants chimiques qui peuvent diluer les toxines sans vraiment les éliminer.

Ming Su, professeur agrégé de génie chimique à Northeastern, a développé un moyen moins coûteux et moins laborieux de décontaminer la saleté. Dans un article publié ce mois-ci dans le Journal de physique appliquée , Ming décrit sa découverte :le dynamitage du sol avec un laser infrarouge peut rapidement décomposer et éradiquer un type de polluant omniprésent.

Cette recherche est née parce que Su voulait concentrer son laboratoire sur la résolution d'un problème environnemental. Il a eu l'idée de développer une nouvelle méthode de décontamination chimique, et remarqué que le prix d'un système laser industriel avait considérablement baissé ces dernières années, ce qui permet une utilisation à grande échelle. Il a acheté un laser de paillasse avec son fonds de démarrage de Northeastern et l'a testé sur un sol qui avait été souillé par le produit chimique Dichlorodiphényldichloroéthylène, ou DDE.

Un dérivé du célèbre pesticide cancérigène Dichlorodiphényltrichloroéthane, ou DDT, Le DDE était idéal pour cette étude car il brille lorsqu'il est exposé à la lumière ultraviolette, le rendant facile à repérer, dit Su. Il a découvert que lorsqu'il a utilisé le laser infrarouge pour faire sauter le sol contaminé par le DDE, puis scanné le sol avec une lumière ultraviolette, il n'y avait aucun résidu incandescent. La toxine a disparu.

Su et ses étudiants diplômés ont déposé une divulgation d'invention par l'intermédiaire du Center for Research Innovation de Northeastern pour la technologie. Il prévoit de mener d'autres études pour déterminer si les lasers peuvent éliminer d'autres types de contaminants du sol. Après ça, la prochaine étape consistera à collaborer avec des experts en terres et agriculture et des scientifiques de l'industrie du laser pour mettre la recherche en pratique.

"Une conception serait un camion qui a beaucoup de ces faisceaux laser qui sortent, " dit Su. " Les lasers pourraient être installés sur une charrue, pour qu'une charrue puisse s'enfoncer dans le sol et lorsqu'un camion se déplace, le laser peut balayer toute la zone."