Traitement des eaux

La nanotechnologie peut être utilisée pour le traitement et la purification de l’eau, comme dans la production d’eau douce provenant de l’eau de mer, la prévention de la contamination de l’environnement et la création de techniques d’assainissement visant à réduire la pollution de l’eau et des sols.

Bien que les applications des nanomatériaux manufacturés dans le traitement des eaux soient actuellement limitées principalement à leur utilisation en tant qu’adsorbants, filtres, désinfectants et agents réactifs, elles s’avèrent de plus en plus prometteuses pour le traitement des eaux à grande échelle et l’assainissement de l’environnement.

Le développement du fer zéro-valent à l’échelle nanométrique constitue un exemple du potentiel des nanomatériaux dans ce domaine. Ce matériau peut être utilisé pour l’assainissement des eaux souterraines et le traitement des déchets dangereux. L’utilisation de nanomatériaux manufacturés pour l’assainissement de l’environnement a commencé lorsque des chercheurs ont découvert qu’une petite quantité de particules de fer de taille nanométrique permet d’éliminer des polluants des eaux souterraines, notamment les biphényles polychlorés (PCB), qui sont connus pour être toxiques aussi bien pour les humains que pour l’environnement et qui sont susceptibles d’être cancérigènes. Les nanoparticules de fer telles que le fer zéro-valent à l’échelle nanométrique se sont également révélées efficaces dans le traitement d’un ensemble de polluants de l’eau, comme les pesticides, les retardateurs de flamme, les antibiotiques, le chrome, l’arsenic et les métaux lourds.

Un nanomatériau tel que le fer zéro-valent à l’échelle nanométrique possède un grand nombre de propriétés qui en font un adsorbant idéal pour les métaux lourds dans l’eau contaminée, dont:

une superficie relativement élevée et une petite taille;
une grande réactivité;
la capacité d’isoler des métaux lourds;
la capacité de travailler rapidement;
une bonne capacité de liaison des métaux; et
des caractéristiques structurelles permettant la régénération et la réutilisation du nanomatériau.

Exemple: Élimination de l’arsenic de l’eau

L’arsenic est un semi-métal toxique qui a été associé à un certain nombre de cancers et à d’autres problèmes de santé. La pollution des eaux souterraines par l’arsenic se produit naturellement et à été signalée dans de nombreux pays, dont l’Argentine, le Bangladesh, le Chili, la Chine, l’Inde, Taïwan et la Thaïlande ainsi que dans certains pays de l’UE et aux États-Unis. L’arsenic peut s’infiltrer dans les eaux souterraines de différentes manières, par exemple, via des dépôts naturels, l’exploitation minière, l’agriculture ou les activités industrielles.

L’élimination de l’arsenic et d’autres polluants similaires de l’eau s’est révélée particulièrement préoccupante pour la communauté scientifique. L’utilisation de nano-adsorbants pour éliminer l’arsenic des eaux souterraines polluées à montré des résultats très prometteurs ces dernières années.