L’eau potable que nous buvons quotidiennement subit un processus de traitement, qui peut inclure des systèmes de filtration, une sédimentation, une désinfection au chlore ou à la lumière ultraviolette, pour éliminer les contaminants et garantir qu’il est sans danger pour la consommation humaine. Cependant, les emballages alimentaires et divers produits de consommation contiennent des produits chimiques nocifs qui peuvent être présents dans l’approvisionnement en eau des villes d’Espagne, car il n’existe aucun moyen de détection suffisamment accessible pour les détecter à grande échelle.
Du moins jusqu’à aujourd’hui, lorsqu’une équipe de scientifiques du prestigieux Massachusetts Institute of Technology (MIT) a développé un capteur capable d’identifier des quantités infimes de perfluoroalkyles et de polyfluoroalkyles (PFAS). Ces substances, appelées « produits chimiques persistants », « produits chimiques éternels » ou « polluants éternels » en raison de leur incapacité à se décomposer naturellement, ont été associées à divers effets néfastes sur la santécomme l’hypercholestérolémie, la colite ulcéreuse, les maladies thyroïdiennes, le cancer et la diminution de la réponse aux vaccins, entre autres.
Grâce à cette technologie innovante, les scientifiques ont pu détecter des niveaux de PFAS aussi faibles que 200 parties par milliard dans un échantillon d’eau. Ainsi, appliquée à un appareil qui pourrait être commercialisé dans un avenir proche, cette avancée offrirait aux consommateurs un outil pour tester rapidement et facilement votre approvisionnement en eau potable.
Forte demande
« La demande pour ces technologies de détection est évidente. Nous sommes confrontés à la persistance à long terme de ces produits chimiques. il est essentiel de les détecter et de les éliminer« déclare Timothy Swager, professeur de chimie au MIT et auteur principal du étude, publiée cette semaine dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.
Nous ne les voyons peut-être pas ou ne sommes pas conscients de leur présence, mais les revêtements contenant du PFAS sont partouts. Ils sont utilisés dans de nombreux produits, depuis les ustensiles de cuisine comme les poêles à frire, les vêtements antitaches, les cosmétiques, les contenants à pizza anti-graisse et même le papier toilette.
Analyse de l’eau potable iStock Omicrono
Ces composés fluorés, utilisés partout dans le monde depuis les années 1950, peut être rejeté dans l’eau, l’air et le sol, provenant des usines, des stations d’épuration et des décharges. En fait, dans plusieurs études, sa présence a été détectée dans l’eau potable aux États-Unis et dans divers pays européens. En Espagne, selon une étude du Centre national de santé environnementale (CNSA) de l’Institut de santé Carlos III, sa présence est plus importante en Galice et en Catalogne, par exemple.
En 2023, l’Agence américaine de protection de l’environnement (EPA) a créé une « limite d’avis de santé » pour deux des substances PFAS les plus dangereuses, l’acide perfluorooctanoïque (PFOA) et le perfluorooctylsulfonate (PFOS), exigeant une limite de 0,004 parties par milliard pour le PFOA et de 0,02 parties par milliard pour le SPFO. Tous deux figurent également à l’annexe B de la liste des produits chimiques réglementés de la Convention de Stockholm, un traité international qui réglemente le traitement des substances toxiques.
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Le principal problème est qu’actuellement, le seul moyen de déterminer si l’eau potable contient des PFAS est de envoyer un échantillon à un laboratoire pour des tests de spectrométrie de masseun processus coûteux dont les résultats peuvent prendre plusieurs semaines.
Méthode économique
L’objectif des scientifiques du MIT était de créer une méthode moins coûteuse et plus rapide pour détecter les PFAS dans l’eau. Pour ce faire, ils ont conçu un capteur basé sur une technologie à flux latéral, similaire à celle utilisée dans les tests de détection rapide du Covid-19 ou de grossesse. Au lieu d’une bandelette de test contenant des anticorps, Le nouveau capteur intègre un polymère spécial appelé polyanilinecapable de basculer entre les états semi-conducteur et conducteur lorsque des protons sont ajoutés au matériau.
Ces polymères ont été déposés sur une bande de papier nitrocellulosique et enduits d’un tensioactif capable d’extraire les fluorocarbones comme le PFAS. à partir d’une goutte d’eau déposée sur la bandelette. Lorsque cela se produit, les protons du PFAS sont attirés vers la polyaniline et la rendent conductrice, diminuant ainsi la résistance électrique du matériau.
Ce changement de résistance peut être mesuré avec précision à l’aide d’électrodes, puis envoyer les informations à un appareil externe tel qu’un smartphone. Il en résulte une mesure quantitative et précise de la quantité de PFAS présente dans cette goutte d’eau.
Analyse des contaminants de l’eau avec un capteur électrochimique ICMAB-CSIC Omicrono
La version actuelle du capteur n’est efficace, du moins pour l’instant, qu’avec les PFAS acides, qui contiennent deux des substances les plus dangereuses de ce type : le PFOA et l’acide perfluorobutanoïque (PFBA). Sa capacité de détection vous permet détecter des concentrations de 200 parties par milliard de PFBA et 400 parties par milliard de PFOA. Malheureusement, il n’atteint pas encore le niveau de sensibilité nécessaire, mais il faut également tenir compte du fait que le capteur ne nécessite qu’une fraction de millilitre d’eau.
Grande échelle
Actuellement, l’équipe dirigée par Swager travaille au développement d’un appareil à plus grande échelle, capable de filtrer jusqu’à un litre d’eau à travers une membrane en polyaniline. Cela augmenterait la sensibilité de plus de cent fois et respecterait les faibles concentrations recommandées par l’EPA et la Convention de Stockholm.
« Nous envisageons un système domestique facile à utiliser », explique le chimiste. « Imaginez verser un litre d’eau, le laisser passer à travers la membrane et obtenir une lecture précise du changement de résistance. » Cela ferait une alternative beaucoup plus rapide et moins chère que les méthodes actuelles de détection des PFAS.
Cette nouvelle méthode d’analyse serait utile non seulement aux particuliers ou aux entreprises responsables de la gestion du traitement et de la distribution de l’eau potable, mais également pour les usines qui utilisent des PFAS dans leurs produits. Grâce au capteur, ils ont pu vérifier si l’eau utilisée pendant le processus de fabrication peut être rejetée en toute sécurité dans l’environnement.