De nouvelles recherches de l'Université du Missouri montrent comment les solvants eutectiques profonds hydrophobes peuvent éliminer jusqu'à 98 % des nanoparticules plastiques de l'eau

Par Marco Arezio

La pollution plastique est l'un des défis environnementaux les plus pressants de notre époque. Les microplastiques, des fragments de plastique de moins de 5 millimètres, sont désormais largement reconnus comme une menace pour les écosystèmes et la santé humaine.

Cependant, une menace encore plus insidieuse est représentée par les nanoparticules plastiques, des particules de taille encore plus réduite (inférieure à 1 micromètre), qui se sont révélées ubiquitaires et inquiétantes en raison de leur capacité à pénétrer profondément dans les organismes vivants.

Récemment, une alerte a été lancée après la découverte de nanoparticules plastiques même dans le cerveau humain, confirmant les craintes concernant leur capacité à traverser les barrières biologiques et à s'infiltrer dans les tissus les plus délicats.

Bien qu'il soit évident que la réduction de la production et de la consommation de plastique soit le premier pas pour lutter contre la pollution par les micro et nanoparticules plastiques, le problème urgent reste celui de la décontamination des ressources en eau déjà polluées.

La taille extrêmement réduite des nanoparticules plastiques les rend difficiles à éliminer avec les méthodes de filtration conventionnelles, posant un défi de taille pour la purification de l'eau.

La découverte révolutionnaire de l'Université du Missouri

Dans ce contexte, une nouvelle qui pourrait représenter un tournant significatif émerge: un groupe de chercheurs de l'Université du Missouri a développé une nouvelle méthode pour purifier l'eau des nanoparticules plastiques, avec une efficacité atteignant jusqu'à 98 % des particules dans certaines conditions.

La clé de ce succès réside dans l'utilisation de solvants eutectiques profonds hydrophobes (hydrophobic deep eutectic solvents, HDESs), une classe de solvants qui a montré une affinité particulière pour les nanoparticules plastiques, permettant leur capture et leur élimination de l'eau.

Les solvants eutectiques profonds sont une combinaison de deux ou plusieurs composants qui, mélangés, forment un liquide à température ambiante, caractérisé par un point de fusion inférieur à celui des composants individuels. Les HDESs, en particulier, sont des formulations hydrophobes, ce qui signifie qu'ils ne se mélangent pas avec l'eau.

Cela les rend idéaux pour leur tâche de séquestrer les nanoparticules plastiques, qui ont tendance à interagir avec les substances hydrophobes en raison de leur nature chimique.

Comment fonctionne le processus

Le processus développé par les chercheurs de l'Université du Missouri consiste à mélanger ces solvants avec de l'eau contaminée par des nanoparticules plastiques. Les particules de plastique, grâce à leur affinité pour les substances hydrophobes, sont capturées par les solvants.

Une fois que le solvant a capturé les nanoparticules plastiques, le mélange peut être séparé de l'eau, ramenant les particules à la surface ou les agrégant dans une phase séparée, facilitant ainsi leur élimination.

Les tests menés ont démontré que ces solvants sont efficaces aussi bien dans l'eau douce que salée, offrant une solution polyvalente pour la purification de l'eau dans divers contextes environnementaux. La capacité à éliminer jusqu'à 98 % des nanoparticules plastiques est un résultat extraordinaire, plaçant cette technologie à la pointe de la lutte contre la pollution par les nanoparticules plastiques.

Une approche durable

Un aspect particulièrement prometteur de cette technologie est sa durabilité. Les solvants utilisés sont formulés avec des composants sûrs et non toxiques, réduisant le risque de contamination supplémentaire des ressources en eau.

De plus, leur capacité à se séparer facilement de l'eau empêche que des traces de solvants ne restent dans le fluide traité, un problème courant avec d'autres méthodes de purification.

Piyuni Ishtaweera, première auteure de l'étude, a souligné que cette découverte représente une méthode "verte" pour lutter contre la pollution par les nanoparticules plastiques, un objectif crucial pour garantir la durabilité des ressources en eau mondiales.

Limites et perspectives futures

Malgré les résultats prometteurs, les chercheurs eux-mêmes admettent que le fonctionnement technique de ces solvants n'est pas encore totalement clair.

Des études supplémentaires sont nécessaires pour comprendre pleinement les mécanismes moléculaires à la base de l'interaction entre les HDESs et les nanoparticules plastiques, et pour optimiser davantage le processus en vue d'une application à grande échelle.

La prochaine étape consistera à évaluer l'efficacité de ces solvants dans des conditions réelles, où l'eau contaminée peut contenir une variété de substances organiques et inorganiques susceptibles d'interférer avec le processus de capture des nanoparticules plastiques.

De plus, il sera essentiel de développer des systèmes de récupération et de réutilisation des solvants, afin de minimiser l'impact environnemental et de réduire les coûts opérationnels.

Conclusion

La découverte de solvants capables d'éliminer efficacement les nanoparticules plastiques de l'eau représente un pas en avant significatif dans la lutte contre la pollution plastique.

Bien que nous soyons encore loin d'une solution définitive, ces recherches ouvrent de nouvelles perspectives pour la décontamination des ressources en eau et la protection des écosystèmes aquatiques.

Le travail de l'Université du Missouri est un exemple de la manière dont l'innovation technologique peut offrir des réponses concrètes à des problèmes environnementaux complexes.

Avec des développements supplémentaires et une application plus large, cette méthode pourrait devenir un outil fondamental dans la gestion de la pollution par les nanoparticules plastiques, contribuant à préserver la santé de notre planète et des générations futures.