Recycler des acides et des bases à partir des eaux usées
Les eaux usées produites par l'industrie doivent en général être traitées pour atteindre un pH neutre et retirer les sels. Une eau acide peut être neutralisée par une base comme l'hydroxyde de sodium, et une eau alcaline peut être neutralisée par un acide, par exemple sulfurique. Ce genre de neutralisation produit un sel, le sulfate de sodium, aussi le projet NOVEED(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (A novel energy efficient electrodialysis cell to recycle acids and bases from industrial process water based on new types of electrodes to enable internal energy recovery), financé par l'UE, a cherché à régénérer l'acide et la base à partir du sel, ou à éliminer l'étape de neutralisation. Pour cela, les chercheurs ont amélioré des procédures courantes d'électrodialyse. Ils ont étudié, mis au point et démontré un nouveau traitement électrocatalytique par électrodialyse, qui extrait les acides et les bases à partir de solutions salines. Le dispositif d'électrodialyse consiste en une pile de membranes alternativement échangeuses d'anions et de cations (voire bipolaires), placée entre deux électrodes soumises à une différence de potentiel électrique. Les membranes bipolaires dissocient l'eau pour générer les ions hydroxyde (OH-) et hydronium (H3O+) requis pour séparer le sel. L'évolution de l'oxygène et de l'hydrogène aux électrodes entraîne une chute de tension parasite, aussi la consommation d'énergie du processus d'électrodialyse dépend en partie des électrodes. Ce facteur ne peut être négligé, surtout pour des solutions très concentrées (très conductrices). Avec une nouvelle pile, un nouveau processus et de nouvelles électrodes, NOVEED a réduit notablement la chute de tension au niveau des électrodes, aboutissant à une diminution de la consommation d'énergie. Les chercheurs ont intégré des catalyseurs dans les électrodes afin de combiner l'hydrogène et l'oxygène pour refaire de l'eau. Ils ont mis au point de nouveaux catalyseurs à faible coût, et caractérisé de nouveaux matériaux économiques pour les membranes et les électrodes. La solution mise au point par le projet NOVEED peut être utilisée par le secteur minier et par tout processus nécessitant de neutraliser des eaux usées. Le fait de recycler les acides et les bases réduira les coûts, rendra l'environnement plus propre, et réduira le transport et le stockage de composés corrosifs et dangereux.
Mots‑clés
Acides et bases, eaux usées, électrodialyse, hydroxyde de sodium, acide sulfurique, NOVEED
