Mettre fin au gaspillage dans l’industrie du bouchon de liège
Avec 162 000 tonnes par an, le sud-ouest de l’Europe assure la majeure partie de la production mondiale de liège. Le produit phare de l’industrie du liège est le bouchon de bouteille, et l’Espagne et le Portugal produisent 90 % de tous les bouchons de vin utilisés dans le monde. Bien que le liège soit un produit naturel, les procédures de lavage, de blanchiment et de désinfection nécessaires à sa fabrication produisent chaque année jusqu’à 195 000 mètres cubes d’eaux usées contaminées. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), le projet E-CORK(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) a exploré de multiples procédés de traitement électrochimique pour révolutionner l’industrie du liège vers une économie circulaire.
Caractérisation des eaux usées en laboratoire
Ana Rey Barroso, chargée de projet, a travaillé avec l’Université de Coimbra(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et le fournisseur industriel Cork Supply(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Situés à proximité les uns des autres au Portugal, ces participants au projet ont déjà collaboré par le passé. L’entreprise a invité les chercheurs dans ses installations pour leur expliquer la procédure de traitement des eaux usées et leur a ensuite fourni des échantillons d’eaux usées provenant du lavage des bouchons (CWW) pour expérimentation. Sur la base de la caractérisation des eaux usées, l’électrocoagulation (EC) et la peroxydation électrochimique (PE) sont apparues comme les deux processus de traitement les plus prometteurs. Les processus électrochimiques ont été étudiés et optimisés à l’échelle du laboratoire. Différents effluents de CWW ont été soumis aux processus dans une cellule discontinue, et les principales conditions de fonctionnement ont été étudiées: pH, ajout d’électrolyte, densité de courant, et différentes anodes sacrificielles de Fe ou d’Al. En ce qui concerne les réalisations d’E-CORK, Ana Rey Barroso déclare: «L’utilisation de peroxyde d’hydrogène – un sous-produit des eaux usées issues du blanchiment du liège – permet d’éliminer la pollution des eaux usées et de produire un effluent plus propre qui peut être déversé dans le réseau d’assainissement». Le principal problème technique rencontré au cours du projet a été la prise de conscience que les boues formées au cours du traitement n’avaient pas une bonne sédimentabilité, ce qui rendait difficile l’obtention d’un effluent clair. Les chercheurs ont résolu ce problème en utilisant des floculants, des produits chimiques qui provoquent l’agrégation des particules en suspension dans un liquide.
Électrocoagulation et peroxydation électrochimique
L’électrocoagulation est un processus chimique important dans le traitement des eaux usées. Ana Rey Barroso explique: «Dans le processus d’électrocoagulation, la contamination organique et les solides en suspension dans l’eau sont éliminés par la formation de flocs qui retiennent ces composés». L’EC s’est avérée un processus de traitement efficace pour les eaux usées contenant une demande chimique en oxygène (DCO) modérée. La DCO est une mesure qui fait référence à la quantité d’oxygène nécessaire pour décomposer les composés organiques dans l’eau contaminée. Les expériences ont démontré que la PE était un procédé rentable et efficace pour les eaux usées fortement chargées en DCO. Ana Rey Barroso explique: «Avec l’utilisation du peroxyde d’hydrogène dans le processus de peroxydation électrochimique, le fer libéré par l’anode dans le réacteur électrochimique agit comme un catalyseur pour le peroxyde d’hydrogène, conduisant à des réactions de type Fenton(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) qui favorisent l’oxydation de la matière organique et favorisent une élimination plus rapide de la pollution». L’une des difficultés de la PE réside dans la nécessité d’effectuer le traitement immédiatement après l’étape de blanchiment des bouchons, afin d’utiliser la plus grande quantité possible de peroxyde d’hydrogène. Grâce à une collaboration continue entre des entreprises soucieuses de l’environnement, telles que Cork Supply, et des équipes de recherche universitaires, comme celle de l’université de Coimbra, l’industrie du liège est certaine de pouvoir relever ce défi et d’être sur la bonne voie pour optimiser ses performances dans le cadre de l’économie circulaire.
