Un nouveau filtre est efficace à 99 % pour éliminer les microplastiques de l'eau en quelques secondes

Institut des sciences et technologies de Daegu Gyeongbuk (DGIST)

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Des chercheurs coréens ont mis au point une nouvelle méthode pour nettoyer l'eau qui peut éliminer rapidement et efficacement les microplastiques et autres polluants. Il s'agit d'une manière créative et importante de traiter le problème des microplastiques dans l'environnement, qui s'aggrave.

Étant donné à quel point le plastique est courant dans la société moderne, il n'est pas surprenant que de minuscules morceaux de plastique puissent être trouvés presque partout sur Terre, même dans des endroits censés être propres. D'un pôle à l'autre, des fosses océaniques les plus profondes aux plus hauts sommets des montagnes, des microplastiques ont été découverts et remontent la chaîne alimentaire jusqu'à nous.

Certains matériaux étudiés pour aider à se débarrasser des microplastiques comprennent la nanocellulose, les fils semi-conducteurs, les « nanopiliers » magnétiques et les colonnes de filtration faites de sable, de gravier et de biofilms.

Selon des experts de l'Institut des sciences et technologies de Daegu Gyeongbuk (DGIST) en Corée du Sud, une nouvelle conception a maintenant montré son potentiel.

La substance connue sous le nom de cadre de triazène covalent (CTF) est la clé. Parce que ce matériau est très poreux et a une grande surface, il a beaucoup d'espace à l'intérieur pour stocker les molécules qu'il attrape. Des recherches récentes ont montré que des composés similaires peuvent éliminer les colorants organiques dans les eaux usées industrielles.

L'équipe a travaillé dur pour rendre les molécules du CTF plus hydrophiles (appelées "hydrophiles"), puis ils ont soumis le matériau à un processus d'oxydation doux.

Plus de 99,9% des contaminants auraient été retirés de l'eau en seulement 10 secondes, grâce à la rapidité avec laquelle le filtre a fonctionné. De plus, le matériau peut être recyclé de nombreuses fois sans perdre son efficacité.

Dans une expérience différente, les scientifiques ont créé un type de polymère capable d'absorber la lumière du soleil, de la transformer en chaleur, puis d'utiliser cette chaleur pour nettoyer les produits chimiques organiques volatils (COV), qui sont également des polluants. Sous la force d'une seule irradiation solaire, cela a pu éliminer plus de 98 % des COV.

Plus de 99,9 % des deux contaminants pourraient être éliminés par un prototype utilisant les deux membranes.

"La technologie que nous avons développée ici est une technologie de purification de l'eau inégalée avec l'efficacité de purification la plus élevée au monde, éliminant plus de 99,9 % des microplastiques phénoliques et des contaminants COV dans l'eau à des vitesses ultra élevées", a expliqué le professeur Park Chi-Young, auteur principal de l'étude.

"Nous nous attendions à ce que ce soit une technologie universelle à haute efficacité économique qui puisse purifier l'eau contaminée et fournir de l'eau potable même dans les zones où il n'y a pas d'alimentation électrique", a-t-il ajouté.

Vous pouvez consulter l'étude complète par vous-même dans la revue Advanced Materials.

Résumé de l'étude :

« La pénurie d'eau douce devient l'un des défis mondiaux les plus critiques en raison de la grave pollution de l'eau causée par les micropolluants et les composés organiques volatils (COV). Cependant, la technologie de purification actuelle montre une adsorption lente des micropolluants et nécessite un processus énergivore pour l'élimination des COV de l'eau. TF-OX) permettent des canaux internes hydrophiles et améliorent le tamisage moléculaire des micropolluants. Le CTF-OX présente une efficacité d'élimination rapide des micropolluants (> 99,9 % en 10 s) et peut être régénéré plusieurs fois sans perte de performances. Les taux d'absorption des micropolluants sélectionnés sont élevés, avec des taux d'absorption initiaux de 21,9 g mg−1 min−1, qui sont les taux les plus élevés enregistrés pour l'adsorption du bisphénol A (BPA). -OX présente un taux de rejet de COV élevé (jusqu'à 98 %) sous 1 irradiation solaire (1 kW m−2). Un prototype de système de purification synergique composé d'adsorption et d'une membrane solaire peut éliminer efficacement plus de 99,9 % des dérivés phénoliques mixtes. Cette étude fournit une stratégie efficace pour l'élimination rapide des micropolluants et le rejet élevé de COV via un processus d'évaporation solaire."