Au plus fort de l’été, les amateurs de plage ne veulent pas que leurs plans soient contrecarrés par des proliférations d’algues nuisibles (HAB). Mais les méthodes actuelles pour éliminer ou tuer les algues et les cyanobactéries productrices de toxines ne sont ni efficaces ni pratiques pour des applications directes dans les cours d’eau.
Aujourd’hui, les chercheurs qui rapportent dans ACS ES&T Eau ont recouvert une éponge flottante d’une poudre ressemblant à du charbon de bois. Associée à un agent oxydant, la technique a détruit plus de 85 % des cellules d’algues provenant d’échantillons d’eau de lac et de rivière.
Des bandes de HAB vert électrique et orange-rouge vif, ou les cyanobactéries Microcystis aeruginosa aux couleurs moins brillantes, peuvent produire des toxines qui peuvent rendre les humains et les animaux malades. Les chercheurs ont montré que les acides et les agents oxydants puissants endommagent et détruisent les cellules de M. aeruginosa, mais génèrent simultanément des produits indésirables et potentiellement nocifs.
Plus récemment, Jiangfang Yu, Lin Tang et leurs collègues ont suggéré que les oxydants à base de persulfate pourraient contrôler la prolifération d’algues de cette espèce, mais ces composés nécessitent des catalyseurs, tels que le biochar en poudre – une substance semblable au charbon de bois fabriquée à partir de déchets contenant du carbone – pour être efficace. . Ainsi, l’équipe a voulu développer un matériau flottant contenant du biochar qui stimulerait la destruction des cellules d’algues nocives sans endommager l’environnement avec des sous-produits.
Les chercheurs sont partis d’une éponge poreuse en mélamine et ont développé un biochar en poudre à partir de carapaces de crevettes. Ils ont pris en sandwich une fine couche d’alcool polyvinylique entre l’éponge et le biochar, reliant les couches ensemble à 572 degrés Fahrenheit. En combinaison avec un agent oxydant à base de persulfate, l’éponge flottante a endommagé les membranes d’environ 90 % des cellules de M. aeruginosa dans les boîtes de laboratoire en cinq heures. Une fois les membranes séparées, les cellules ont libéré leur contenu interne, qui s’est rapidement décomposé en composants plus petits.
De plus, les chercheurs ont appliqué le système d’éponge catalytique et de persulfate à des échantillons de lac et d’eau du monde réel et ont découvert qu’il inactivait plus de 85 % des cellules d’algues. Sur la base des résultats, l’équipe suggère que le nouveau système pourrait être une technique d’assainissement des algues réussie dans les environnements touchés par les efflorescences.
Plus d’information:
Lifei Deng et al, Floatable 3D Sponge@SBC-Induced Dual-Pathway-Activated Persulfate for Microcystis aeruginosa Inactivation, ACS ES&T Eau (2023). DOI : 10.1021/acsestwater.3c00202