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Environnement

Dépollution extrême

19-10-2015

Aux yeux de Nicolas Bertrand, du Centre de recherche du Centre hospitalier universitaire de Québec-Université Laval, les nanoparticules sont avant tout de formidables outils pour libérer des médicaments dans le corps humain. Mais à force de travailler sur ces minuscules molécules, le chercheur en pharmacie leur a trouvé une fonction plutôt inattendue: le nettoyage de l’eau et des sols contaminés.

«Nous avons mis au point des particules qui permettent d’absorber plusieurs types de polluants, dont des perturbateurs endocriniens et des pesticides. Et nous avons démontré qu’elles pouvaient être employées pour épurer l’eau ou les sols», résume-t-il. L’idée paraît assez saugrenue, quand on sait que les nanoparticules sont souvent décriées à cause des dangers qu’elles peuvent représenter pour la santé et l’environnement.

«La particularité de notre technique, explique le chercheur, c’est justement de faire précipiter les nanoparticules en gros agrégats faciles à récupérer, une fois qu’elles se sont liées aux polluants.» La découverte, qui a fait l’objet d’une publication, fin juillet, dans Nature Communications, provient de ses travaux comme postdoctorant au Massachusetts Institute of Technology (MIT). Il a fallu faire preuve d’une grande ingéniosité pour mettre au point ces mini-éboueurs, dont le diamètre, entre 45 nanomètres (nm) et 120 nm, est 1000 fois plus petit que celui d’un cheveu!

Les minuscules billes associent en fait deux composés: l’un hydrophile (soluble dans l’eau), l’autre hydrophobe. C’est ce dernier qui se lie aux polluants organiques. «Des polluants comme les perturbateurs endocriniens sont eux aussi hydrophobes, explique Nicolas Bertrand. C’est ce qui leur permet de pénétrer dans nos cellules et de persister dans l’environnement. Or, nos nanoparticules créent un milieu auquel ils peuvent s’attacher, un peu comme lorsqu’on utilise du savon dans l’eau de vaisselle pour “attirer” la graisse.»

Une fois les polluants piégés dans les particules, il fallait toutefois trouver un truc pour récupérer le tout. «L’astuce, dit le scientifique, ce sont les rayons ultraviolets (UV). Le lien entre les parties hydrophile et hydrophobe des nanoparticules est photosensible. Quand on l’irradie avec des UV, il se rompt et les billes hydrophobes associées aux polluants s’agrègent entre elles. Elles forment des filaments dans l’eau, un peu comme un mouchoir en papier mouillé, de sorte qu’elles sont très faciles à récupérer.» La partie hydrophile, elle, disparaît tout simplement.

Si les défis à relever avant de pouvoir dépolluer l’eau ou les sols avec ces nanoparticules sont encore très nombreux, la technique est prometteuse. «D’abord, les stations d’épuration utilisent déjà des UV pour traiter l’eau, dit Nicolas Bertrand. Ensuite, nos particules sont composées d’un polymère biodégradable, le polyacide lactique, qui n’est pas cher à produire et dont l’empreinte écologique est faible.»

De plus, ces petits épurateurs sont très polyvalents. Les chercheurs les ont testés avec succès sur 22 polluants différents, dont les fameux hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). «La technique pourrait notamment permettre de dépolluer en urgence des eaux dans lesquelles un produit chimique a été déversé», estime le chercheur. Seule ombre au tableau, la méthode laisse s’échapper les nanoparticules hydrophiles, composées de polyéthylèneglycol (PEG), non biodégradable. «Le PEG est un additif alimentaire très utilisé, par exemple comme épaississant dans les crèmes glacées, souligne-t-il; on le retrouve donc déjà partout. La quantité relarguée par notre méthode serait négligeable, mais on peut aussi envisager de remplacer ce composé par des polysaccharides biodégradables.»

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