Efficace sur le plan énergétique, respectueux des ressources et de l'environnement : réduction des substances nocives sans ajout de produits chimiques

Nettoyage de l'eau à l'aide d'une électrode en diamant : Démonstration de la dégradation d'un colorant textile bleu avec des électrodes en diamant. © Fraunhofer IST / Purification de l'eau par électrodes en diamant : Démonstration de la dégradation du colorant textile bleu à l'aide d'électrodes en diamant. © Fraunhofer IST

Générateur d'ozone mobile basé sur des électrodes en diamant pour la production sur site d'eau ozonée. © Fraunhofer IST / Générateur d'ozone mobile basé sur des électrodes en diamant pour la production sur site d'eau ozonée. © Fraunhofer IST

Lors de la fabrication d'aliments et de médicaments, dans les exploitations horticoles, dans les hôpitaux ou même dans chaque foyer privé – la désinfection et la réduction des substances toxiques dans l'eau et sur les surfaces jouent un rôle important dans de nombreux domaines d'application. Cependant, il est préférable d'éviter autant que possible l'ajout de produits chimiques dans toutes ces applications. Cela devient possible, par exemple, grâce à un traitement à l'eau ozonée produite électrochimiquement, une méthode qui est étudiée et développée depuis de nombreuses années à l'Institut Fraunhofer IST.

Des oxydants puissants tels que l'ozone ou le peroxyde d'hydrogène peuvent non seulement réduire considérablement ou éliminer complètement diverses substances toxiques, mais aussi être utilisés à des concentrations appropriées pour tuer des germes, des algues indésirables ou des champignons. À l'Institut Fraunhofer IST, des processus électrochimiques sont développés pour produire directement ces puissants agents oxydants à partir de l'eau. Le matériau des électrodes utilisé est le diamant. Les électrodes en diamant se distinguent notamment par une grande stabilité électrochimique, ce qui permet d'appliquer des tensions très élevées aux électrodes sans que l'eau ne se décompose en hydrogène et en oxygène. Cela permet une production rapide, efficace en énergie, ainsi que respectueuse des ressources et de l'environnement d'eau ozonée. L'ajout de produits chimiques n'est plus nécessaire pour réduire les substances toxiques.

Une autre particularité est que les cellules électrochimiques peuvent être optimisées en fonction des conditions spécifiques du lieu et du type d'utilisation. À cet effet, l'Institut Fraunhofer IST développe, selon le cas d'utilisation, des géométries d'électrodes spécifiques et les recouvre avec une technologie de revêtement hautement productive utilisant différentes modifications du diamant. Le système de désinfection est adapté aussi bien aux milieux aqueux, où le nettoyage se fait lors du passage, qu'aux surfaces traitées à l'aide d'un brouillard pulvérisé.

Lors de l'IFAT 2022, du 30 mai au 3 juin 2022, l'Institut Fraunhofer IST a présenté, dans le cadre d'un stand commun de l'Alliance Fraunhofer SysWasser, l'installation à base d'électrodes en diamant « DiaDis » pour la production d'eau ozonée. L'installation est mobile et peut être utilisée directement sur place là où il est nécessaire de réduire les substances toxiques sans produits chimiques supplémentaires, par exemple dans les conduites d'eau potable et d'eaux usées, pour réduire les micropolluants ou les germes, ou dans les systèmes d'eau pure, de refroidissement ou d'humidification, ou encore dans les installations de transformation alimentaire pour prévenir la formation de biofilms. Sur le salon, les visiteurs ont l'occasion de voir l'installation « DiaDis » en fonctionnement lors de la production d'eau ozonée.