Les filtres fabriqués à partir de cette poudre pourraient absorber de manière sélective les colorants contenus dans les flux d’eaux usées des usines textiles, les colorants piégés étant ensuite décomposés par exposition à la lumière du soleil (encadré).
Dans des pays comme l’Inde, une grande partie des déchets de teintures toxiques provenant de l’industrie textile est rejetée directement dans les cours d’eau, ce qui peut nuire à la population et à l’environnement. Un nouveau média de filtration pourrait éliminer une grande partie de ces colorants des flux d’eaux usées – et il est dérivé du bois.
Mis au point par des scientifiques de l’université technologique de Chalmers, en Suède, et de l’institut national de technologie Malaviya de Jaipur, en Inde, ce matériau se présente sous la forme d’une poudre composée de nanocristaux de cellulose.
La cellulose utilisée dans ces minuscules cristaux est extraite du bois, dont elle forme les parois cellulaires. Ce bois pourrait à son tour être obtenu comme déchet de l’industrie de la pâte à papier ou du bois d’œuvre, ce qui signifie qu’il ne serait pas nécessaire d’abattre des arbres pour fabriquer la poudre.
À l’aide d’un « simple traitement acide », une charge négative est appliquée à la surface des nanocristaux. Ceux-ci absorbent alors sélectivement les molécules de colorant, tout en laissant passer les molécules d’eau. Et surtout, lorsque la poudre est exposée à la lumière du soleil, le colorant piégé se décompose rapidement en une forme moins toxique.
Aucune pression ni chaleur n’est nécessaire à aucune étape du processus de filtration.
On espère qu’une fois la technologie développée, les filtres fabriqués à partir de la poudre de nanocristaux de cellulose pourront être placés dans les flux d’eaux usées des usines textiles. Lors des essais en laboratoire menés jusqu’à présent, le matériau a permis d’éliminer jusqu’à 80 % des colorants polluants présents dans les échantillons d’eau contaminée.
Les scientifiques espèrent augmenter ce chiffre en jouant sur des variables telles que le temps de traitement et la valeur du pH de l’eau. Il est également possible qu’en ajoutant un matériau similaire à base de cellulose développé précédemment, les polluants à base de métaux lourds tels que le chrome puissent également être capturés.
« Imaginez un système de purification simple, comme une boîte portable connectée à la canalisation des eaux usées », explique le principal scientifique, le professeur associé de Chalmers, Gunnar Westman. « Lorsque l’eau contaminée traverse le filtre en poudre de cellulose, les polluants sont absorbés et la lumière du soleil qui pénètre dans le système de traitement les décompose rapidement et efficacement. Il s’agit d’un système rentable et simple à mettre en place et à utiliser, et nous pensons qu’il pourrait être très utile dans les pays où le traitement de l’eau est actuellement médiocre ou inexistant. »
