Le transport maritime: une solution écologique contre la biosalissure
Il suffit à peine quelques mois pour que la coque immergée d'un bateau se couvre complètement d'organismes marins comme des pouces-pieds, des bactéries et des algues, et enrayer ce phénomène, connu sous le terme de biosalissure marine, est une lutte constante englobant des coûts élevés pour l'environnement et l'industrie. Mais une équipe de scientifiques européens vient de découvrir une méthode plus écologique pour enrayer le problème. L'équipe, composée de chercheurs d'Allemagne et des Pays-Bas, a mené des expériences à l'aide de plaques d'acier revêtues de nanoparticules de pentoxyde de vanadium. Ces dernières ont été exposées à de l'eau de mer pendant des semaines sans aucun dépôt de pouces-pieds et de bactéries ou sans engendrer de formation d'algues. Au contraire, les plaques qui étaient couvertes de la peinture habituelle pour navire ont démontré une accumulation massive de matière indésirable après une exposition à de l'eau de mer pour la même durée de temps. Les nanoparticules de pentoxide de vanadium inhibent réellement le développement de pouces-pieds, de bactéries et d'algues sur des surfaces en contact avec l'eau, ainsi, cette découverte, présentée dans la revue scientifique Nature, mènera au développement de nouveaux revêtements de protection contre la biosalissure et pour la peinture des coques de navire, les bouées et les plateformes en offshore. En plus d'être plus efficaces, ces revêtements de nanoparticules seraient moins dangereux pour l'environnement par rapport aux revêtements actuels. Le projet était partiellement soutenu par le projet BIOMINTEC («Biomineralization: understanding of basic mechanisms for the design of novel strategies in nanobiotechnology»), lui-même entièrement financé par une subvention Marie Curie ITN (Networks for Initial Training) à hauteur de 2 300 000 euros. La biosalissure marine est un problème car l'accumulation d'organismes comme des algues, des moules et des pouces-pieds renforce la résistance à l'eau du navire, et entraîne une consommation accrue de carburant. Cette augmentation de consommation énergétique signifie une augmentation des émissions de CO2 ainsi que des coûts élevés pour les sociétés de transport maritime. Bien que cet effet puisse être contré à l'aide de peintures antibiosalissures, les biocides traditionnels sont moins efficaces et peuvent avoir des conséquences néfastes sur l'environnement. De plus, les microorganismes sont capables de développer une résistance à ces derniers. Pour en arriver à cette découverte, les chercheurs se sont inspirés d'un des mécanismes de défense de la nature: certaines enzymes que l'on trouve dans les algues brunes et rouges produisent des composés d'halogènes synthétisés par les algues pour les protéger des attaques microbiennes et des prédateurs. Avec cela à l'esprit, l'équipe a tenté d'imiter ce processus en utilisant des nanoparticules de pentoxide de vanadium. Le pentoxide de vanadium fonctionne comme un catalyseur pour que le peroxyde d'hydrogène et le bromure s'associent pour former de petites quantités d'acide hypobromeux, une substance très toxique pour de nombreux microorganismes ayant un effet antibactérien prononcé. Les réactifs nécessaires sont présents dans l'eau de mer: les ions de bromure; le peroxyde d'hydrogène est présent en petites quantités lorsque l'eau est exposée à la lumière du soleil. Dans le cadre de cette étude, les travaux de recherche ont été réalisés en utilisant un spectromètre de masse à plasma couplé par induction (ICP-MS) pour déterminer la concentration de vanadium dans plusieurs échantillons d'eau de mer ayant été exposés à des matériaux de revêtement pendant différentes périodes. Les résultats ont montré que les taux étaient légèrement plus élevés par rapport à la moyenne normale de vanadium dans l'eau de mer. Cela signifie que de faibles quantités de vanadium ont été transférées dans l'eau, ce qui indique que les revêtements n'ont pas d'impact négatif sur l'environnement. L'auteur principal de l'étude, Wolfgang Tremel de la Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) en Allemagne, commente: «Les nanoparticules de péroxyde de vanadium, en raison de la faible solubilité et du fait qu'elles soient intégrées dans le revêtement, sont moins toxiques à la vie marine que les substances à base d'étain et de cuivre utilisées dans les produits commercialisés. Nous avons donc un composant écologique pour une nouvelle génération de peinture antibiosalissure qui utilise un mécanisme de défense naturel utilisé par les organismes marins.»Pour de plus amples informations, consulter: Johannes Gutenberg University Mainz (JGU): http://www.uni-mainz.de/
Pays
Allemagne, Pays-Bas