Des nanoparticules pour decontaminer les eaux souterraines

Le trichloroethylene (TCE), produit chimique generalement utilise en tant que degraissant pour les metaux et les composants electroniques, est un compose tres nocif et cancerigene. Il constitue l’un des polluants majeurs des eaux souterraines aux Etats-Unis : selon les agences gouvernementales americaines, 60% des sites pollues contiennent du TCE. De plus, les traitements qui permettent la decontamination des dechets et des sites pollues par le TCE sont actuellement parmi les plus couteux aux Etats-Unis et l’agence de protection de l’environnement americaine (EPA) estime a 3 milliards de dollars le cout minimum pour atteindre les normes fixees. Les efforts de recherche conduits au Center for Biological and Environmental Nanotechnology de Rice University (Houston, Texas) ont permis de developper un nouveau type de traitement du TCE a des couts tres reduits. Actuellement, les eaux souterraines polluees sont traitees a l’aide de catalyseurs, tels que le fer ou le palladium, afin de transformer le TCE en compose moins toxique (ethene par exemple). Cependant, ce procede est tres imparfait et engendre differents problemes selon le catalyseur utilise : le fer provoque la formation d’intermediaires toxiques (chlorure de vinyle) qui rendent le traitement encore plus complexe, alors que l’efficacite du procede au palladium reste faible et necessite de grande quantite de catalyseur (tres peu d’atomes de palladium sont en contact avec les molecules de TCE). Les chercheurs de Rice University, sous la direction de Michael Wong, ont mis au point un nouveau type de catalyseur hybride, compose de nanoparticules d’or recouvertes d’une couche de palladium. En utilisant des particules de taille nanometrique, les chercheurs ont fortement augmente la surface de contact entre les atomes de palladium et les molecules de TCE, et ameliore ainsi l’efficacite du procede de decontamination. En effet, plus la taille des particules metalliques est reduite, plus le pourcentage d’atomes de surface est eleve, ce qui accroit les probabilites d’interactions avec les autres substances chimiques presentes dans le milieu. La presence d’or dans ces nanoparticules hybrides permet de s’assurer que tout le palladium present a la surface peut potentiellement interagir avec le TCE. Les tests en laboratoire ont montre que la catalyse en presence des nanoparticules or-palladium degrade 100 fois plus vite les molecules de TCE que les traitements actuels. Les chercheurs envisagent la commercialisation de ce procede grace au developpement d’une pompe cylindrique contenant une membrane catalytique composee de ces nanoparticules. Cet outil pomperait directement l’eau polluee dans les puits existants et reduirait ainsi au maximum les couts de traitement. Sources : Site de Rice University : http://www.rice.edu Redacteur : MS&T Houston