L’eau du robinet d’une maison peut contenir des niveaux dangereux de plomb si les tuyaux en plomb de cette maison commencent à se corroder.
L’eau du robinet contaminée par le plomb est encore un problème dans une grande partie du monde, où les filtres classiques pour éliminer le plomb sont trop chers pour la plupart des ménages. Un nouveau filtre peu coûteux pourrait être utile – et il a été conçu par un groupe de lycéens.
Le projet est mené par Rebecca Bushway, qui est professeur de sciences à la Barrie Middle and Upper School de Silver Spring, dans le Maryland aux Etats-Unis. Elle a été motivée après avoir vu la vidéo d’une femme du Michigan ouvrant son robinet et laissant échapper un jet d’eau visiblement bruni par les métaux dissous dans les tuyaux de sa maison.
Mme Bushway a demandé aux élèves de son cours de chimie de niveau secondaire supérieur s’ils pouvaient inventer un filtre peu coûteux qui éliminerait le plomb de cette eau.
En raison des restrictions imposées par le COVID à l’époque, les élèves ont discuté de la conception de l’appareil sur Internet. Lorsqu’ils sont retournés en classe au printemps dernier, ils ont imprimé en 3D un prototype en plastique biodégradable.
Le corps du filtre, sans la cartouche de filtration.
Le filtre obtenu mesure 76 mm de long et se visse à l’extrémité d’un robinet existant. Il utilise un mélange de poudre de phosphate de calcium et d’iodure de potassium, contenu dans une série de structures hexagonales à travers lesquelles l’eau descend en spirale.
Lorsque l’eau chargée de plomb traverse le dispositif, le plomb se lie au phosphate de calcium, ce qui entraîne la formation de phosphate de plomb et libère le calcium. Un écran en nylon situé au fond du filtre retient le phosphate de plomb, qui est un solide inerte. Le calcium, qui est inoffensif pour la consommation, passe à travers.
Une fois le phosphate de calcium épuisé, le plomb dissous dans l’eau réagit avec l’iodure de potassium et l’eau devient jaune. Cet indice visuel permet aux propriétaires de savoir que le filtre ne fonctionne plus et qu’il doit être remplacé.
Cela dit, il est prévu qu’une version future de l’appareil intègre un spectrophotomètre miniature et une LED en bas de l’appareil. Dès que le spectrophotomètre détectera la couleur jaune – même lorsque les niveaux de plomb sont si bas que la couleur n’est pas détectable par l’œil humain – il déclenchera l’allumage de la LED. On espère qu’une fois arrivés en phase de production, les filtres pourront être vendus à partir de 1 dollar US chacun.
« En fin de compte, cette expérience a montré aux étudiants qu’ils peuvent faire une différence pour quelqu’un, et qu’il y a des problèmes qu’ils peuvent résoudre avec la science », a déclaré Rebecca Bushway.
