De l’eau potable sans arsenic pour le bétail argentin
L’arsenic est l’un des éléments naturellement présents dans l’environnement les plus toxiques. Des études sur les aquifères argentins dans les zones d’élevage ont révélé des niveaux d’arsenic qui représentent un risque pour la santé humaine, car l’arsenic peut pénétrer dans la chaîne alimentaire via le lait ou la viande. Il est clairement nécessaire d’avoir recours à des méthodes de traitement efficaces, abordables et durables pour approvisionner le bétail en eau potable. Les vaches consomment environ 70 litres d’eau par jour et une ferme de taille moyenne compte entre 100 et 120 bovins. Cela signifie qu’un système de traitement de l’eau sur site doit pouvoir traiter au moins 7 000 à 8 400 litres d’eau par jour. Les contraintes financières, les exigences opérationnelles et les problèmes de qualité de l’eau rendent difficile la mise en place de nombre des diverses technologies d’élimination de l’arsenic existantes par les exploitations rurales et de petite taille. Pour ces raisons, l’utilisation d’un processus de traitement simple basé sur l’adsorption et les supports échangeurs d’ions est généralement recommandée. Toutefois, l’élimination des supports d’adsorption à usage unique et des solutions de régénération par échange d’ions, ainsi que les déchets dangereux qu’ils génèrent, constituent un obstacle majeur à une adoption généralisée de ces technologies. Des matériaux nanostructurés avancés Le projet NANOREMOVAS, financé par l’UE, a permis de relever ces défis grâce à un réseau de partenaires du monde universitaire et de l’industrie venus d’Europe et d’Argentine. Soutenu par le programme Marie Curie, «le consortium a élaboré et mis en place une unité pilote de traitement à distance des eaux polluées par l’arsenic en appliquant une approche multidisciplinaire pour résoudre des problèmes techniques, environnementaux, sociaux, économiques et sanitaires complexes», explique le Dr Manuel Valiente, coordinateur du projet. Grâce à des techniques de pointe, les partenaires du projet ont acquis de nouvelles connaissances sur les mécanismes d’adsorption de l’arsenic sur différents matériaux d’adsorption avancés, notamment aux niveaux thermodynamique, cinétique et sélectif. Ces informations ont permis de concevoir et d’appliquer des matériaux nanostructurés multifonctionnels à la pointe de la technologie aux polluants inorganiques en explorant de nouveaux procédés de synthèse et de modification de surface précédemment testés en laboratoire. Une nouvelle approche Les membres du consortium ont élaboré une nouvelle méthode de désorption d’arsenic et de régénération du sorbant sans ajout de réactifs en tirant parti des propriétés thermodynamiques du système d’adsorption. «Grâce à un ajustement précis de ces propriétés, il a été possible d’appliquer au matériau et au système la sélectivité et la régénération requises. Cette approche sans réactif permet de récupérer l’adsorbant, de réduire la consommation de réactifs chimiques et de contribuer à l’obtention d’un processus rentable», explique le Dr Valiente. Les chercheurs ont intégré ces solutions dans une usine pilote puis validé leurs performances dans des conditions de travail réelles pour le traitement à distance des eaux polluées par l’arsenic. «Le démonstrateur suit les principes de la gestion durable de l’eau et des technologies de traitement pour garantir la neutralité énergétique, une consommation minimale de produits chimiques et une gestion responsable», conclut le Dr Valiente. NANOREMOVAS profitera aux éleveurs de bovins en Argentine et aux consommateurs de l’UE et du monde entier. En outre, les matériaux nanostructurés développés grâce au projet seront évalués pour leur application au secteur des mines et de la métallurgie ainsi qu’aux secteurs de l’industrie pharmaceutique et chimique.
Mots‑clés
NANOREMOVAS, eau, arsenic, bétail, adsorption, nanostructuré, régénération, échange d’ions
