Membrane au palladium : plus de 90 % des PFAS détruits en essais

Chaque composé de la famille des PFAS a été conçu pour durer. Les substances per- et polyfluoroalkylées, connues sous le nom de « polluants éternels », ne pourrissent pas, ne rouillent pas et ne se dégradent ni au soleil ni dans le sol. Une équipe dirigée par des chercheurs de l'université d'État de l'Arizona vient de mettre au point une membrane qui les démantèle au lieu de les retenir : plus de 90 % de chacun des six composés réglementés ont été détruits lors d'un essai continu de 58 jours, selon l'étude.

Le problème est que les outils de dépollution habituels ne font que déplacer la contamination. Le charbon actif, les résines échangeuses d'ions et l'osmose inverse extraient les PFAS de l'eau potable, mais ne les détruisent pas. Il reste une saumure concentrée et des filtres dangereux, que les installations enfouissent ou incinèrent. La chimie explique cette difficulté. La liaison carbone-fluor est considérée comme la plus solide de la chimie organique, et les atomes de fluor enveloppent le squelette carboné comme des plaques de blindage imbriquées. Bruce Rittmann, directeur du centre Biodesign Swette pour la biotechnologie environnementale, résume : « Il n'y a vraiment aucun point d'accroche pour commencer à la décomposer. »

La réponse de l'équipe est une membrane à fibres creuses, un faisceau de microscopiques pailles tapissées à l'extérieur de nanoparticules de palladium. De l'hydrogène gazeux sous pression circule au centre des pailles et diffuse vers l'extérieur jusqu'à rencontrer le palladium, qui scinde les molécules d'hydrogène par paires en atomes isolés très réactifs. Les molécules de PFAS présentes dans l'eau environnante se fixent sur la même surface métallique, de sorte que l'hydrogène réactif et le polluant s'y rencontrent. L'hydrogène arrache l'armure de fluor, et la molécule se décompose en composants inoffensifs. Lors de l'essai, 83 % du fluor total ont été éliminés.

Pour les habitants qui puisent leur eau dans des puits proches de bases militaires, de décharges municipales, d'aéroports et de stations d'épuration, l'arrivée d'une méthode qui détruit au lieu de piéger pourrait changer le rôle des filtres. Les PFAS atteignent déjà les cultures, le bétail et les tissus humains, et leur exposition a été associée à des cancers du rein, à des maladies de la thyroïde, à des dysfonctionnements immunitaires et à des retards de développement. La technologie n'est pas encore prête pour les réseaux d'eau des villes. Les sources évoquent un obstacle principal : le palladium, qui se négocie autour de 50 000 dollars le kilogramme, doit être utilisé en plus petites quantités pour que le procédé soit abordable. La voie la plus probable consiste à associer le réacteur aux filtrations existantes, qui concentreraient d'abord l'eau contaminée afin que le système catalytique ne traite que le flux de déchets, plus petit et plus concentré. Aucune date de déploiement n'a été annoncée.

Une méthode qui fonctionne sur l'ensemble de la famille de composés, et pas seulement sur un seul, fait de ce résultat plus qu'une curiosité de laboratoire. La prochaine étape consiste à réduire la facture de palladium et à démontrer les mêmes performances en dehors d'une étude unique.