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Posté par Isabelle le Jeudi 02/07/2015 à 00:00
Des nanoparticules pour l'assainissement du sol et de l'eau
Les résultats préliminaires confirment le potentiel des nanoparticules pour l'assainissement du sol et de l'eau.

Une équipe de chercheurs européens étudie l'utilisation de nanoparticules pour assainir les eaux et les sols pollués. La première phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :), qui consiste à évaluer la toxicité (La toxicité (du grec τοξικότητα toxikótêta) est la mesure de la capacité...) des différentes nanoparticules candidates, est déjà entamée et a produit des résultats encourageants.


Projet NanoRem. Illustration: Europa
Malgré son impact positif sur la qualité de vie (La qualité de vie d’une population est un enjeu majeur en sciences économiques et en science politique. On utilise les notions proches...), l'industrialisation a contribué à l'accroissement des sites pollués. Chaque année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.), près de 6 milliards d'euros sont dépensés pour gérer ces sites en Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité occidentale du continent eurasiatique, voire comme une des...). Parallèlement, la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement...) des sols pollués devrait augmenter de 50 % d'ici 2025 selon un rapport publié par l'Agence européenne pour l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à prendre une dimension de...) en 2012. De plus, l'UE estime que près de 20 % des eaux européennes sont sérieusement menacées par la pollution (La pollution est définie comme ce qui rend un milieu malsain. La définition varie selon le contexte, selon le milieu considéré et selon ce que l'on peut entendre par malsain [1].).

La majorité des pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²),...) s'appuient sur les techniques de pompage (Le pompage est un phénomène aérodynamique qui intervient dans un compresseur. Il s'agit d'une instabilité aérodynamique qui donne naissance à des ondes longitudinales. Une...) et de traitement et/ou l'élimination par mise en décharge (techniques ex situ) pour assainir les sols et l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.), l'excavation de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe de l'espace et...) polluée peut parfois ne pas être possible ou recommandée. C'est là que les technologies in situ, les traitements biologiques, chimiques, physiques et/ou thermiques pour traiter le sol et/ou les eaux souterraines, entrent en jeu: elles peuvent être appliquées avec un minimum de perturbation des activités du site, réduisent l'exposition des travailleurs à un minimum et ont une empreinte de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) inférieure aux méthodes ex situ.

Dans l'objectif de développer les techniques in situ, le projet NANOREM s'appuie sur l'utilisation des nanoparticules à haute réactivité. Les nanoparticules de fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le métal de transition et le matériau ferromagnétique le plus courant dans...) à valence zéro (Le chiffre zéro (de l’italien zero, dérivé de l’arabe sifr, d’abord transcrit zefiro en italien) est un symbole marquant une position vide dans l’écriture des...) (ou nulle, nZVI) par exemple, permettraient d'améliorer considérablement le rendement d'assainissement (L’assainissement est un processus par lequel des personnes peuvent vivre dans un environnement plus sain ; pour cela, des moyens physiques, institutionnels...) pour de nombreux problèmes. L'utilisation de ces nanoparticules est limitée en raison des incertitudes relatives à leur impact environnemental (L'impact environnemental est l'ensemble des modifications de l'environnement, qu'elles soient négatives ou positives, dues à un organisme ou à un produit.).

Des résultats encourageants

Le projet a cinq objectifs de base, dont l'un est de renforcer les connaissances et la confiance des parties prenantes. Pour ce faire, l'équipe a procédé à des mesures de toxicité des nanoparticules potentiellement intéressantes pour évaluer leur écotoxicité en cas de contact avec le sol et les polluants, et mesurer l'évolution de cette toxicité au cours du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) et décrire l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) des nanoparticules aux micro-organismes pendant et après le traitement.

Récemment, l'équipe de NANOREM a annoncé les résultats préliminaires des tests éco-toxicologiques pour plusieurs des nanoparticules candidates pour les projets d'assainissement: NanoFer 25S, Carbo-Fer, Fe-Oxide, Fe-Zéolites et Bionanomagnetite. Ces nanoparticules ont été testées sur une variété d'organismes dont les vers de terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus...), les crustacés (Les crustacés (Crustacea) sont des arthropodes, c'est-à-dire des animaux dont le corps est revêtu d’un exosquelette chitinoprotéique appelé cuticule et souvent imprégné de...), les algues vertes et les bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart...) et l'équipe n'a découvert aucun effet toxicologique pour chacune d'entre elles.

L'équipe a également annoncé deux autres résultats positifs. Premièrement, ils ont confirmé que, alors qu'ils observaient la réactivité des nanoparticules et les changements de toxicité avec le temps, ces dernières devenaient moins réactives à mesure qu'elles interagissent avec des matrices de sol.

Ensuite, ils ont étudié si les nanoparticules utilisées pour traiter les polluants étaient en mesure de se dégrader sans devenir des composants toxiques, un sujet d'inquiétude pour les parties prenantes. Bien que les travaux soient encore en cours, les résultats préliminaires semblent n'indiquer aucune augmentation de la toxicité des polluants même à quelques mètres des puits d'injection (Le mot injection peut avoir plusieurs significations :) et après l'injection. Par contre, les échantillons des eaux souterraines de l'un des sites étaient fortement toxiques avant l'injection de nanoparticules d'oxyde (Un oxyde est un composé de l'oxygène avec un élément moins électronégatif, c'est-à-dire tous sauf le fluor. Oxyde désigne également l'ion oxyde O2-.) de fer (Fe-Oxide), mais cette toxicité était considérablement réduite trois semaines après l'injection.

Le projet se poursuivra jusqu'en janvier 2017, quand l'équipe espère avoir des techniques de production économiques prêtes à l'emploi pour des applications commerciales à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui emporte une échelle...). Les prochaines étapes seront de poursuivre les tests d'écotoxicité, alors que le suivi des sites où une injection a été effectuée se prolongera pour plusieurs mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) et les essais sur le fonctionnement microbien sont prévus pour la seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde d'arc est une...) moitié du projet. Les chercheurs sont optimistes et considèrent que les résultats obtenus jusqu'à présent sont prometteurs.

Pour plus d'informations, voir: projet NANOREM

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Source: Europa