Des carapaces de crustacés pour capter les métaux lourds

Après 30 ans de recherche, le chitosane, un dérivé de la chitine retrouvé surtout dans les carapaces des crustacés, pourrait être utilisé dans les applications industrielles pour le traitement des métaux lourds en milieu aqueux. Comme l'explique le futur ingénieur Maxime Lemonde, étudiant au Département de génie chimique et de génie biotechnologique de l'Université de Sherbrooke, la chitine s'avère "le polymère "bio" le plus abondant sur terre après la cellulose et l'adsorbant naturel par excellence pour capter les métaux lourds en solution dans l'eau, qu'elle soit salée ou non". L'adsorption est un phénomène par lequel les atomes ou les molécules adhèrent à une surface solide. Maxime Lemonde a présenté le fruit de ses travaux au 80e Congrès de l'Acfas, ce lundi 7 mai à Montréal.

Prix élevé

Avant de pouvoir utiliser la chitine ? et son dérivé le chitosane - les chercheurs doivent pallier certains désavantages, dont son prix élevé, le mouvement des fluides dans les réacteurs et son utilisation unique.

Pour y arriver, l'étudiant de la Faculté de génie et deux chercheurs du Centre d'études des procédés chimiques du Québec, Fabienne Biasotto et Serge Alex, ont analysé l'adsorption de métaux lourds avec différentes formes de chitosane : billes, poudre, flocon. Ils ont aussi testé plusieurs types de réacteurs afin de valider l'adsorption, et ils ont finalement mis à l'épreuve diverses méthodes de désorption qui, selon le produit de désorption utilisé et la configuration du réacteur choisi, permettent à des molécules de se détacher d'une surface.

"Nous avons testé l'adsorption du cuivre, du cobalt et du zinc, précise Maxime Lemonde. Le traitement des solutions contaminées avec des ions métalliques a été effectué en plongeant des sacs poreux remplis de chitosane dans un réacteur agité. Cette approche simple est moins efficace qu'un réacteur à lit fluidisé, mais a le mérite d'être reproductible." Cette méthode pourrait donc ouvrir la porte à une plus grande utilisation.

Vers la rentabilité

Pour assurer la rentabilité des applications industrielles du chitosane, il y a encore beaucoup de chemin à parcourir. Le chitosane devra tout d'abord être adapté en fonction de différents contaminants plus onéreux à traiter. Il faudra également le coupler à un autre adsorbant pour augmenter sa capacité d'absorption et sa résistance mécanique.

Il faut souligner que les chercheurs ont innové en créant des sacs perméables remplis de chitosane en poudre amorcée pour être en mesure de les mettre dans un bassin en vue de procéder à plusieurs cycles d'adsorption et de désorption.

Les chercheurs doivent donc poursuivre leurs travaux, et un jour, la biomasse des calmars et des crevettes pourra être utilisée pour décontaminer les eaux industrielles.