Des chercheurs de l’Université de chimie et de technologie de Prague ont réalisé une avancée majeure dans le domaine de la purification de l’eau en développant des charbons actifs à faible coût dérivés de déchets de biomasse, notamment des feuilles d’artichaut et des écorces de grenade. Cette méthode innovante permet d’éliminer efficacement les contaminants pharmaceutiques courants, la caféine (CFN) et le paracétamol (ACT), des sources d’eau.
Les résultats sont publié dans le journal Chimiosphère.
Les charbons actifs ont été synthétisés à partir de feuilles d’artichaut (AAC) et d’écorces de grenade (PAC), des matériaux généralement jetés comme déchets. Cela constitue non seulement une solution économique, mais contribue également à la réduction des déchets. Les résultats de l’étude indiquent que les charbons actifs ont montré des capacités d’adsorption impressionnantes de 290,86 mg/g pour la caféine et de 281,18 mg/g pour le paracétamol dans des solutions à un seul composant. De plus, les adsorbants ont fonctionné efficacement sur une large plage de pH et ont démontré des surfaces spécifiques élevées (1 095–1 203 m2/g).
L’étude a utilisé la méthodologie de conception composite centrale de surface de réponse (RSM) pour optimiser l’élimination simultanée de CFN et d’ACT. Des modèles de physique statistique ont été appliqués pour décrire les processus d’adsorption, indiquant un effet antagoniste de CFN sur l’adsorption d’ACT.
La libération de produits pharmaceutiques comme la caféine et le paracétamol dans les plans d’eau constitue une menace importante pour la santé humaine et les écosystèmes aquatiques. Les usines de traitement des eaux conventionnelles ne parviennent souvent pas à éliminer efficacement ces contaminants. Le développement de ces charbons actifs dérivés de la biomasse offre une alternative durable et rentable pour le traitement de l’eau, répondant ainsi à la préoccupation croissante de la pollution pharmaceutique.
« Cette étude met en évidence le potentiel de l’utilisation des déchets agricoles pour créer des matériaux précieux pour la réhabilitation de l’environnement », a déclaré Abir Melliti, auteur correspondant et chercheur à l’Université de chimie et de technologie de Prague. « L’élimination réussie des CFN et des ACT démontre la faisabilité de cette approche dans le traitement des eaux contaminées, ce qui en fait une solution prometteuse pour les applications industrielles et municipales. »
Plus d’informations :
Abir Melliti et al., Élimination durable de la caféine et du paracétamol de l’eau à l’aide de charbon actif dérivé de déchets de biomasse : synthèse, caractérisation et modélisation, Chimiosphère (2024). DOI: 10.1016/j.chemosphere.2024.141787