À la recherche d'un « Maître Propre » contre les surfaces contaminées chimiquement

Que ce soit comme revêtement antiadhésif pour les poêles et casseroles, comme protection contre l'eau qui perle sur les vêtements ou comme agent moussant dans les extincteurs à mousse – les substances chimiques per- et polyfluorées, abrégées PFC, sont largement utilisées en raison de leurs propriétés déperlantes à l'eau, à la saleté et aux graisses. En raison de leur structure chimique, elles sont cependant peu ou pas du tout biodégradables. Elles ne se trouvent pas naturellement dans l'environnement.

Le projet de coopération « Polymères biogènes pour la dépollution des eaux souterraines et la protection de l'eau potable » (Biokon) vise à développer des substances efficaces afin, en association avec une technologie de traitement robuste, d’éliminer ces produits chimiques des cycles de l’eau et des sols. De plus, les processus en cours doivent être surveillés à l’aide de modèles et d’outils de suivi encore à développer. La Fachgebiet Anlagen und Sicherheitstechnik de l’Université technique de Berlin, dirigée par le Prof. Dr. Michael Schwarze, participe au projet. Les partenaires de coopération sont les entreprises Sensatec de Kiel et Geologik de Münster.

Des concentrations de PFC ont été détectées dans la nature à l’échelle mondiale. Ils pénètrent notamment par les eaux usées et avec les boues de clarification contaminées par les PFC dans les sols, les eaux de surface et dans la nappe phréatique. Jusqu’à présent, il n’a pas été possible de mettre en place des procédés de dépollution efficaces pour éliminer ces substances. Des études de l’Université de Bochum ont montré que certains PFC sont absorbés par l’homme via l’eau potable et s’accumulent dans le sang. Sur la base d’expériences animales avec des rats et des souris, ce qui est suspecté, principalement, ce sont les PFC à chaîne courte d’être cancérigènes. La transférabilité de ces résultats à l’homme reste toutefois controversée.

Outre les PFC, la deuxième catégorie de substances toxiques mise en avant dans le projet concerne les composés halogénés volatils (LCKW). Ces solvants ont été utilisés en quantités importantes dans presque tous les secteurs industriels jusqu’aux années 1980. Une grande partie des terrains contaminés par des anciennes activités en Allemagne est polluée par ces LCKW. C’est pourquoi l’élimination de ces substances, parfois volatiles et cancérigènes, joue un rôle central dans la dépollution des sites contaminés. La pollution se trouve souvent sous des bâtiments ou sous des surfaces pavées, ce qui empêche de déterrer le matériau contaminé. Les coûts d’une dépollution traditionnelle sont généralement très élevés et souvent très longs.

Le projet de recherche Biokon se divise en deux phases. La première vise à dissoudre les substances toxiques – principalement les LCKW – dans le sol et à les rendre disponibles dans la phase aqueuse. La deuxième phase consiste à dépolluer les PFC. Les mesures de dépollution actuelles empêchent simplement la propagation incontrôlée. À l’aide de polymères biogènes spécialement développés par la société Biosid Deutschland GmbH, les PFC seront transférés de la zone non saturée du sol vers la nappe phréatique. L’eau souterraine sera extraite et séparée des PFC dans une unité de traitement. Pour cela, des condensats avec des propriétés spécifiques seront d’abord identifiés et développés en laboratoire. Lors d’un test pilote sur un site contaminé par des PFC – des boues de papier qui y ont été appliquées comme engrais dans des champs agricoles – les méthodes développées seront testées.

Le but des chercheurs impliqués dans le projet est de développer une solution de dépollution économiquement viable, adaptée aux exigences spécifiques du site et des substances, tout en prenant en compte les différentes techniques de condensation, de surveillance et de traitement des installations. Cela doit contribuer à une gestion durable de l’eau souterraine propre. Les utilisateurs sont notamment les exploitants d’installations de traitement d’eau potable et leurs clients, ainsi que les agriculteurs qui irriguent leurs champs avec de l’eau souterraine.

Biokon est financé par le ministère fédéral de l’Éducation et de la Recherche. Il fait partie du programme de financement du BMBF « KMU-Innovativ : Ressources et efficacité énergétique » dans le domaine de la technologie et de l’application « Gestion durable de l’eau ».