Autrefois surnommées « produits chimiques pour toujours », les substances per- et polyfluoroalkyles, ou PFAS, pourraient être sur le marché pour un nouveau surnom.
C’est parce que l’ajout d’iodure à un réacteur de traitement de l’eau qui utilise la lumière ultraviolette (UV) et le sulfite détruit jusqu’à 90% des atomes de carbone-fluor dans les produits chimiques PFAS pour toujours en quelques heures seulement, rapporte une nouvelle étude menée par des chercheurs en génie de l’environnement à UC Riverside . L’ajout d’iodure accélère la vitesse de la réaction jusqu’à quatre fois, ce qui permet d’économiser de l’énergie et des produits chimiques.
« L’iodure fait vraiment un travail substantiel », a déclaré l’auteur correspondant Jinyong Liu, professeur adjoint de génie chimique et environnemental. « Non seulement cela accélère la réaction mais cela permet également de traiter des concentrations dix fois plus élevées de PFAS, même certaines structures très récalcitrantes. »
Le laboratoire de Liu travaille sur des moyens de détruire les PFAS par des réactions photochimiques depuis 2017. La nouvelle méthode a déjà suscité l’intérêt de l’industrie et le groupe de Liu s’associe à des entreprises pour effectuer des tests pilotes.
Les produits chimiques synthétiques connus sous le nom de PFAS contiennent de multiples liaisons carbone-fluor très fortes. L’utilisation généralisée de ces composés non biodégradables dans d’innombrables produits depuis les années 1940 a contaminé les réserves d’eau à travers l’Amérique, avec divers effets négatifs sur la santé des humains et des animaux. Parce que la liaison carbone-fluor est très difficile à rompre, les PFAS traversent la plupart des systèmes de traitement de l’eau sans être modifiés.
La dégradation photochimique par la lumière UV et le sulfite (SO32−) est, à ce jour, l’un des moyens les plus efficaces de décomposer les PFAS. Le processus original utilisait beaucoup d’électricité car les réactions chimiques se produisaient lentement. Il a également laissé de multiples liaisons carbone-fluor dans les produits de dégradation, avec des effets inconnus sur la santé.
L’année dernière, les chercheurs ont rapporté que les traitements d’oxydation avant et après le traitement UV/sulfite peuvent atteindre une destruction de près de 100 % des liaisons carbone-fluor dans divers polluants majeurs du PFAS.
Dans le nouveau travail, les chercheurs ont ajouté de l’iodure au système UV/sulfite pour traiter une molécule de PFAS à quatre carbones particulièrement tenace appelée sulfonate de perfluorobutane (PFBS), qui se dégrade mal dans le réglage UV/sulfite d’origine. L’iodure a accéléré la réaction et complètement éliminé le PFBS en 24 heures.
Comme prévu, le système UV/sulfite+iodure a également dégradé facilement d’autres PFAS, tels que l’APFO et le PFOS à huit carbones fréquemment signalés. L’ajout d’iodure a également permis au système de détruire les PFAS concentrés dans une solution de saumure, ce qui représente un défi pratique pour l’assainissement des eaux souterraines. Des systèmes d’échange d’ions sont utilisés pour nettoyer les eaux souterraines, mais les produits chimiques PFAS capturés dans la résine doivent être lavés et détruits de manière rentable.
L’article, « Dégradation accélérée des perfluorosulfonates et des perfluorocarboxylates par UV/sulfite + iodure : mécanismes de réaction et efficacité des systèmes », est publié dans Sciences et technologie de l’environnement.
Zekun Liu et al, Dégradation accélérée des perfluorosulfonates et des perfluorocarboxylates par UV/sulfite + iodure : mécanismes de réaction et efficacité du système, Sciences et technologie de l’environnement (2022). DOI : 10.1021/acs.est.1c07608