Des filtres écologiques pour les composés organiques volatils
Selon leur structure chimique, les COV peuvent être cancérigènes, mutagènes ou perturber le système hormonal (modulateurs endocriniens). Une exposition à long terme peut provoquer des dégâts au foie, aux reins et au système nerveux central. Ils dénaturent l'environnement puisqu'ils contiennent des précurseurs du smog photochimique. Les COV sont le fruit d'une vaporisation de certains solvants organiques présents dans les encres, les peintures et les vernis. Le projet CARVOC (Innovative eco-friendly activated carbon filters for harmful vapours and gases VOC purification) s'est penché sur le problème des COV en mettant au point un filtre à air industriel ainsi qu'un appareil portatif léger. Son application peut s'étendre à la réduction des effets des gaz industriels toxiques libérés lors des accidents ou des attaques terroristes. Le charbon actif (CA), essentiel aux deux systèmes, a été produit à partir de chanvre résultant des activités agricoles et industrielles. Différentes méthodes d'activation ont été utilisées pour les résidus afin de doter le CA d'une texture poreuse qui permettrait de limiter les gaz et la vapeur. L'équipe CARVOC a sélectionné le précurseur lignocellulosique adéquat et optimisé la méthode de préparation à l'aide d'acide phosphorique afin d'obtenir un CA à une température plus basse pour des rendements supérieurs aux méthodes conventionnelles. Par ailleurs, la porosité et la chimie superficielle des CA peuvent être adaptées aux exigences. Le rendement et la possibilité de recycler l'acide phosphorique en font une proposition intéressante pour l'industrie. La production de CA a pu être augmentée grâce à un équipement et des stratégies industriels, montrant ainsi la faisabilité technique et la réplication des expériences en laboratoire. Les chercheurs ont produit un projet brevetable sous la forme de carbone monolithique à valeur ajoutée à base de lignine. Le système offre une excellente protection chimique qui supplante les résultats obtenus avec les CA disponibles dans le commerce. De plus, il peut être utilisé en bouteille pour une meilleure protection individuelle. Le filtre s'est avéré une solution économique et écologique efficace à la pollution par les COV provenant de l'activité industrielle et en situation d'urgence. La réduction des émissions de COV fait l'objet de nombreuses directives européennes visant à lutter contre la propagation des produits chimiques dans l'air et dans l'eau. Les CA présentant une chimie de surface spécialisée peuvent être utilisés pour l'adsorption des métaux ou teintures dans l'eau contaminée. Ils peuvent aussi être utilisés dans l'industrie alimentaire pour la séparation et la récupération des grandes biomolécules. Étant donné que la demande de CA continue d'augmenter, les résultats du projet CARVOC offrent la possibilité aux petites et moyennes entreprises de profiter d'un CA compétitif à base de résidus de chanvre, tout en limitant le taux de CA importé vers l'UE.
Mots‑clés
Composés organiques volatils, chanvre, CARVOC, purification, filtre à air industriel, charbon actif, biomolécules, appareils de protection personnelle
