Des chercheurs veulent utiliser des bactéries pour éliminer les PFAS des eaux usées.
Økologisk NuLes PFAS constituent un vaste groupe de substances fluorées fabriquées par l’homme, qui se sont répandues dans les sols et les milieux aquatiques. Beaucoup de ces substances sont extrêmement difficiles à dégrader en raison des fortes liaisons chimiques entre le carbone et le fluor. Aujourd’hui, les PFAS peuvent être éliminés de l’eau à l’aide, par exemple, de charbon actif et de la filtration membranaire. Toutefois, ces méthodes ne dégradent pas nécessairement les substances : elles les recueillent dans des filtres ou des résidus concentrés qui doivent ensuite être traités. En outre, des résidus de médicaments et d’autres substances étrangères à l’environnement peuvent traverser les procédés traditionnels d’épuration et finir dans les milieux aquatiques. Les chercheurs de l’Institut de bio- et génie chimique de l’université d’Aarhus souhaitent donc déterminer si des bactéries peuvent contribuer à dégrader plusieurs types de polluants au cours d’un même processus d’épuration. Pour cela, ils ont obtenu une subvention de 7,2 millions de couronnes danoises du Fonds danois indépendant de la recherche. L’objectif est de mettre au point une nouvelle méthode exploitant la capacité naturelle des bactéries à produire des composés chimiques capables de dégrader différents polluants, notamment les PFAS, les résidus de médicaments et l’azote. C’est ce qu’annonce l’université d’Aarhus dans un communiqué de presse. « Nous voulons mettre au point un procédé dans lequel les bactéries produisent les substances chimiques nécessaires pour dégrader les polluants que les procédés traditionnels de traitement des eaux usées ont du mal à éliminer. Les PFAS constituent une cible importante, mais nous voulons également étudier si la méthode peut être utilisée pour dégrader des résidus de médicaments et d’autres substances étrangères à l’environnement », explique le professeur Barth F. Smets, qui dirige le projet. **Les bactéries s’occuperont du travail chimique** Lorsque certaines bactéries métabolisent des composés azotés, elles produisent des espèces réactives de l’oxygène et de l’azote, également appelées ROS et RNS. Ces composés peuvent réagir avec d’autres molécules et modifier leur structure chimique. Le professeur Barth F. Smets a déjà démontré que les bactéries produisent ces composés. En outre, le maître de conférences Zongsu Wei a montré que des espèces réactives de l’azote pouvaient dégrader le PFOA, une substance PFAS, dans un système chimique en laboratoire. Les chercheurs vont maintenant tenter de combiner les deux processus. « Nous savons que les bactéries peuvent produire ces composés réactifs et nous avons démontré que ces composés peuvent dégrader le PFOA dans un système chimique. Il sera difficile de créer les conditions nécessaires à l’aide de bactéries, et il s’agit en fait du principal défi scientifique du projet », explique Zongsu Wei. **S’appuyer sur les procédés d’épuration existants** Les chercheurs vont également déterminer quelles substances se forment au cours de la dégradation afin d’étudier si le processus génère des résidus potentiellement nocifs. À plus long terme, ils espèrent pouvoir intégrer cette technologie aux stations d’épuration existantes, où la méthode pourrait potentiellement réduire le recours à des procédés chimiques d’épuration plus énergivores. « Si nous réussissons, nous pourrons disposer d’une nouvelle méthode plus économe en ressources pour dégrader les PFAS et d’autres polluants environnementaux difficilement dégradables. Mais nous devons d’abord démontrer que les bactéries peuvent produire suffisamment de composés réactifs pour que le processus fonctionne efficacement », explique Zongsu Wei.
Les PFAS constituent un vaste groupe de substances fluorées fabriquées par l’homme, qui se sont répandues dans les sols et les milieux aquatiques. Beaucoup de ces substances sont extrêmement difficiles à dégrader en raison des fortes liaisons chimiques entre le carbone et le fluor.
Aujourd’hui, les PFAS peuvent être éliminés de l’eau à l’aide, par exemple, de charbon actif et de la filtration membranaire. Ces méthodes ne dégradent toutefois pas nécessairement les substances, mais les piègent dans des filtres ou des produits résiduels concentrés, qui doivent ensuite être traités. En outre, des résidus de médicaments et d’autres substances étrangères à l’environnement peuvent traverser les procédés traditionnels de traitement et finir dans les milieux aquatiques.
Les chercheurs de l’Institut de bio- et de génie chimique de l’Université d’Aarhus souhaitent donc déterminer si des bactéries peuvent contribuer à dégrader plusieurs types de polluants au cours d’un même procédé de traitement. À cette fin, ils ont obtenu une subvention de 7,2 millions de couronnes danoises du Fonds indépendant de recherche du Danemark. L’objectif est de développer une nouvelle méthode exploitant la capacité naturelle des bactéries à produire des composés chimiques capables de dégrader différents polluants, notamment les PFAS, les résidus de médicaments et l’azote. C’est ce qu’indique l’Université d’Aarhus dans un communiqué de presse.
"Nous voulons développer un procédé dans lequel les bactéries produisent les substances chimiques nécessaires pour dégrader les polluants que le traitement traditionnel des eaux usées a du mal à éliminer. Les PFAS constituent une cible importante, mais nous voulons également étudier si la méthode peut être utilisée pour dégrader des résidus de médicaments et d’autres substances étrangères à l’environnement," déclare le professeur Barth F. Smets, qui dirige le projet.
Les bactéries se chargeront du travail chimique
Lorsque certaines bactéries métabolisent des composés azotés, elles produisent des espèces réactives de l’oxygène et de l’azote, également appelées ROS et RNS. Ces composés peuvent réagir avec d’autres molécules et modifier leur structure chimique.
Le professeur Barth F. Smets a déjà démontré que les bactéries produisent ces composés. En outre, le maître de conférences Zongsu Wei a montré que des espèces réactives de l’azote peuvent dégrader le PFOA, une substance PFAS, dans un système chimique en laboratoire.
Les chercheurs vont maintenant tenter de combiner les deux procédés.
"Nous savons que les bactéries peuvent produire les composés réactifs et nous avons montré que ces composés peuvent dégrader le PFOA dans un système chimique. Il sera difficile de créer les conditions nécessaires à l’aide de bactéries, et il s’agit en fait du principal défi scientifique du projet," déclare Zongsu Wei.
S’appuyer sur les procédés de traitement existants
Les chercheurs cartographieront également les substances qui se forment au cours de la dégradation, afin de déterminer si le procédé produit des résidus potentiellement nocifs.
À plus long terme, ils espèrent pouvoir intégrer la technologie dans les stations d’épuration existantes, où la méthode pourrait potentiellement réduire le besoin de procédés chimiques de traitement plus énergivores.
"Si nous réussissons, nous pourrons disposer d’une nouvelle méthode plus efficace en ressources pour dégrader les PFAS et d’autres polluants environnementaux difficiles à décomposer. Mais nous devons d’abord montrer que les bactéries peuvent produire suffisamment de composés réactifs pour que le procédé fonctionne efficacement," déclare Zongsu Wei.