L'actualité a fait grand bruit :en janvier 2016, les chercheurs de l'ETH, le professeur Raffaele Mezzenga et sa chercheuse principale Sreenath Bolisetty, ont publié une étude dans la revue Nature Nanotechnologie sur un type de membrane innovant développé dans leur laboratoire.

Ils ont montré que cette membrane pouvait filtrer efficacement les métaux lourds, déchet radioactif, d'autres substances toxiques, et les bactéries de l'eau polluée. Le filtre peut également piéger des ions d'or, platine et palladium, permettant la récupération des métaux précieux. Quoi de plus, la composition de la membrane est extrêmement simple :un mélange de protéines de lactosérum dénaturées et de charbon actif appliqué sur un papier filtre comme substrat.

Inondé de demandes

L'histoire a été reprise par les médias mondiaux et les chercheurs ont rapidement été inondés de questions :d'une femme au foyer à Hong Kong inquiète pour la santé de sa famille aux sociétés minières à la recherche d'une solution pour traiter les eaux usées polluées des mines, les chercheurs se trouvent encore un peu dépassés par le nombre et la variété des demandes qu'ils reçoivent.

En mai 2016, Mezzenga et Bolisetty ont donc fondé la spin-off de l'ETH BluAct Technologies GmbH, avec le soutien financier de l'investisseur Keith Boonstra. Bolisetty est à la fois PDG et directeur technique de la nouvelle société. Mezzenga a plus un rôle d'arrière-plan en tant qu'actionnaire et conseiller scientifique.

BluAct vient elle-même de produire son premier lot de membranes prototypes à l'échelle industrielle. La spin-off a utilisé le capital de démarrage pour nationaliser les brevets de la membrane dans 90 pays différents. "C'était très compliqué et coûteux, comme il n'est pas possible à l'étape de la nationalisation d'avoir simplement une protection légale couvrant tous ces pays, " explique Mezzenga. Mais parce que la technologie est relativement simple, ils devaient le protéger des produits de copie.

Les titulaires de licence produisent la membrane

Pour le moment, la production de la membrane est sous-traitée à des partenaires externes. Ici, BluAct garantit que la qualité du produit répond aux spécifications pertinentes. En tant que directeur technique, Bolisetty assurera le suivi et la sélection des producteurs sur place. "On dirait que je vais beaucoup voyager à l'avenir, ", sourit-il.

BluAct est en mesure de fournir tout l'équipement nécessaire pour amener cette technologie dans le monde réel. Le plan est d'adapter la membrane dans les systèmes de filtre-presse déjà existants pour remplacer les filtres actuels. Les entrepreneurs de l'ETH ont déjà enregistré leur premier succès, en signant un contrat avec le Groupe ISL, pour la distribution de bouteilles d'eau potable qui exploitent la technologie développée par BluAct.

Par le biais des ONG et des autorités étatiques, ces bouteilles seront distribuées en Asie, l'Afrique et l'Amérique latine aux personnes n'ayant pas accès à l'eau potable. « Il s'agit d'un projet purement humanitaire qui nous tient à cœur., " souligne le professeur Mezzenga. Pour que le filtre hybride atteigne également les plus pauvres, BluAct travaille avec les autorités locales à tous les niveaux. Dans l'état indien d'Andhra Pradesh, par exemple, un terrain a déjà été mis à disposition pour construire une unité de production.

Les deux jeunes entrepreneurs visent à gagner de l'argent auprès des parties intéressées beaucoup plus importantes, comme les sociétés minières ou industrielles, car il n'y a pratiquement aucune limite sur les utilisations potentielles de cette membrane pour le traitement de l'eau.

La membrane prototype n'a que 3 mm d'épaisseur, mais en principe peut être fait à n'importe quelle taille, de la taille d'une grosse pièce de monnaie pour les filtres domestiques jusqu'à un mètre carré pour les applications industrielles. En outre, plusieurs membranes peuvent être superposées ou disposées en série pour traiter de grands volumes d'eau. De cette façon, il devrait être possible de construire une usine de filtration capable d'en traiter 100, 000 litres d'eau par heure.

De nombreuses utilisations potentielles

Les fondateurs de BluAct sont actuellement en contact avec des sociétés minières qui ont manifesté leur intérêt à acquérir la technologie révolutionnaire pour capturer les métaux lourds. La membrane est actuellement testée par un opérateur pour la décontamination de centrales nucléaires européennes, car le filtre peut piéger non seulement les métaux lourds, mais aussi de l'uranium radioactif. Il pourrait donc également être utilisé pour décontaminer les eaux radioactives.

Les autres secteurs d'activité ciblés par BluAct comprennent les métaux lourds et l'industrie de la galvanoplastie (pour récupérer des métaux précieux), agricole et, enfin et surtout, traitement de l'eau pour les ménages privés. Dans leur dernière étude, Bolisetty et Mezzenga ont démontré que la membrane est également extrêmement efficace pour éliminer l'arsenic de l'eau. Le filtre révolutionnaire est donc une option à faible coût pour de nombreuses parties dans les domaines où cette substance toxique est une menace pour la santé humaine.

Pour développer et étendre leur nouvelle entreprise, Bolisetty et Mezzenga ont besoin de plus d'investisseurs. Ni Bolisetty ni Mezzenga ne sont prêts à deviner le potentiel de BluAct en général. "L'eau potable est extrêmement importante dans le monde entier, mais nous ne pouvons pas dire pour le moment à quel point notre entreprise va grandir, " dit Bolisetty. " Je concentre actuellement mes meilleurs efforts sur BluAct, car nous travaillons très dur pour apporter la technologie dans tous les secteurs possibles de l'eau".

Élimination de l'arsenic

Dans une nouvelle étude qui vient d'être publiée dans la revue Communications chimiques , Bolisetty et Mezzenga montrent que le filtre hybride qu'ils ont développé est capable de piéger efficacement à la fois l'arsénite et l'arséniate et d'en éliminer pratiquement toutes les traces de l'eau. Par ailleurs, la membrane peut être réutilisée sur plusieurs cycles de filtration sans perdre en efficacité.

Les chercheurs de l'ETH ont pu prouver l'efficacité de leur méthode en testant de l'eau potable contaminée réelle prélevée dans les environs du lac Atitlán au Guatemala. Cette région est caractérisée par la roche volcanique, et les eaux souterraines contiennent naturellement des niveaux élevés d'arsenic et de mercure. Des échantillons d'eau potable locale peuvent contenir jusqu'à 80 microgrammes d'arsenic par litre. C'est huit fois le seuil de 10 microgrammes d'arsenic par litre recommandé par l'Organisation mondiale de la santé (OMS).

Les prochaines étapes comprennent l'adaptation de cette nouvelle technologie aux filtres domestiques au Guatemala, grâce à un projet de collaboration entre le laboratoire du professeur Mezzenga et le Centre d'études Atitlán de l'Universidad del Valle de Guatemala (UVG), dirigé par le Dr Monica Orozco. Offrir une solution relativement peu coûteuse à ces familles réduira considérablement les risques liés à l'exposition chronique à l'arsenic.