Une nouvelle technologie de membrane pour une eau plus propre
Les systèmes à membranes sont utilisés dans le monde entier pour obtenir de l'eau potable ou récupérer des acides et des métaux dans les eaux usées. En général, ces membranes se salissent très vite, exigeant une maintenance et un remplacement réguliers. L'objectif du projet LBLBRANE (Regenerable active polyelectrolyte nanofiltration membranes for water reuse and metal/acid recovery) était de développer un nouveau processus de fabrication de membrane qui utilise des nanotechnologies pour produire des membranes autonettoyantes solides à faible coût. Le projet a eu recours à la technologie couche par couche (LBL), déposant des couches minces d'au moins deux matériaux les uns sur les autres pour créer un revêtement actif fonctionnel. La technologie a été utilisée pour développer une procédure polyvalente et générique de fabrication rapide de membranes polyélectrolytes stables et chimiquement résistantes à bas coût. Les chercheurs ont développé un procédé LBL amélioré qui permet de produire des couches minces actives cinq fois plus rapidement que les méthodes traditionnelles. Ils ont aussi déterminé les matériaux les plus appropriés pour synthétiser ces membranes. Les chercheurs ont également travaillé sur le contrôle qualité et la minimisation des risques pour s'assurer que les données obtenues dans un environnement scientifique (par exemple sur des plaquettes de silicium) étaient également pertinentes pour une application sur les surfaces de membrane. La technique LBL a été utilisée pour préparer des membranes LBL modifiées compétitives, efficaces et régénérables pour le traitement de l'eau. Les membres du consortium se sont concentrés sur le dépôt d'une couche de séparation active et régénérable constituée de plusieurs couches de polyélectrolyte et d'une couche de renforcement sur des surfaces modèles de type membrane et des membranes. Le projet LBLBRANE a permis aux chercheurs et aux ingénieurs de mieux comprendre les processus physiques qui surviennent aux interfaces entre différentes couches de la membrane. Ces processus sont la circulation de l'eau, le transport des ions et la diffusion à travers les couches. Les chercheurs ont aussi fabriqué plusieurs modules à membrane pour différentes applications industrielles, et les ont testés sur site avec succès. Les systèmes de membranes développés par LBLBRANE présentent des avantages majeurs par rapport aux systèmes de traitement conventionnels. Ils n'utilisent pas de solvants, ils sont faciles à appliquer, stables dans des conditions de nettoyage difficiles, ils coûtent peu cher, ils se régénèrent dans un cadre clément et écologique et présentent des performances élevées et une durée de vie accrue.
Mots‑clés
Membrane, eau, auto-nettoyage, filtration, polyélectrolyte, couche par couche, régénérable
