Les biofilms – De la bouche aux stations d'épuration des eaux
Lorsque les bactéries sont soumises à un stress fréquent, elles se regroupent et forment ce que l'on appelle un biofilm. Les biofilms naturels présentent un réseau très compliqué. Les bactéries ressemblent à des villes avec des canaux pour que les nutriments y entrent et que les déchets en sortent. Médicalement, les biofilms bactériens sont responsables de plusieurs maladies chroniques dont l'endocardite, la cystite et les infections causées par des dispositifs médicaux à demeure. Le projet de recherche BIOFILMS AND FLOW (An integrative study on the distribution, morphology and composition of biofilms under the influence of secondary flows around flow obstructions) a analysé les biofilms d'un point de vue industriel. Les chercheurs ont travaillé sur les détails de la distribution, de la morphologie et de la composition des biofilms, analysant les applications telles que les systèmes d'épuration des eaux usées. Les chercheurs du projet ont mis au point un modèle pour décrire le développement et la croissance d'un biofilm dans un système de dessalement par osmose inverse à grande échelle. Le modèle représente la biocroissance en la présence de nutriments, son effet sur le transfert de masse et son interaction avec l'hydrodynamique dans les canaux membranaires. Il fournit également un outil pour l'évaluation des conditions menant à une résistance accrue à la perméabilité par rapport à l'engorgement des canaux. Les deux facteurs sont de prime importance dans l'efficacité énergétique de l'opération réelle. BIOFILMS AND FLOW a également étudié la déformation d'une cellule bactérienne et a montré que cela peut soit augmenter les dépôts, soit les empêcher, selon les échelles de longueur où agissent les forces concurrentes. Une implication de ce modèle est qu'il permet l'identification de conditions d'utilisation durables pour la membrane. En outre, le design doit intégrer des forces répulsives accrues proches de la surface de la membrane. Les résultats de la recherche ont fourni de nouvelles connaissances importantes sur les aspects fondamentaux des dépôts bactériens. Pour l'avenir, le design expérimental et la fabrication d'entretoises devaient se poursuivre. En outre, la biocroissance sera contrôlée, puisque les études publiées suggèrent que les biofilms peuvent être facilement enlevés de ces surfaces. Les perspectives futures semblent donc intéressantes.
Mots‑clés
Biofilm, épuration des eaux, osmose inverse, dessalement, membrane
