La pollution de l’eau par les produits chimiques utilisés dans les technologies modernes représente un problème croissant à l’échelle mondiale. Les composés PFAS, connus pour leur persistance, ont été détectés dans le sang de 98 % des personnes testées, selon une étude récente des Centres de contrôle des maladies américains (CDC). Face à cette situation, des chercheurs du MIT ont mis au point un nouveau matériau de filtration basé sur la soie et la cellulose, offrant une solution naturelle à cette contamination tenace. Ce matériau innovant élimine non seulement ces composés persistants, mais aussi les métaux lourds, tout en possédant des propriétés antimicrobiennes qui empêchent l’encrassement des filtres.
Les chercheurs du MIT ont développé un matériau de filtration à base de soie naturelle et de cellulose, capable d’éliminer une large gamme de contaminants persistants ainsi que des métaux lourds. Publiés dans le journal ACS Nano, les résultats de cette recherche ont été décrits par le postdoctorant Yilin Zhang et le professeur Benedetto Marelli, entre autres.
La soie et la cellulose, deux matériaux naturels, ont été combinés pour créer une membrane fine dotée de propriétés antimicrobiennes. Cette caractéristique est essentielle, car elle réduit considérablement le risque d’encrassement par des bactéries ou des champignons, un problème fréquent dans les membranes de filtration actuelles.
Les défis de la contamination par les PFAS
Les composés PFAS se trouvent dans de nombreux produits, tels que les cosmétiques, les emballages alimentaires, les vêtements résistants à l’eau, les mousses anti-incendie et les revêtements antiadhésifs pour ustensiles de cuisine. Une étude récente a identifié 57 000 sites contaminés par ces produits chimiques rien qu’aux États-Unis. L’Agence américaine de protection de l’environnement a estimé que la dépollution des PFAS coûtera 1,5 milliard de dollars par an pour respecter les nouvelles réglementations.
Selon Zhang, «la contamination par les PFAS et des composés similaires est en réalité un problème très important, et les solutions actuelles ne peuvent résoudre ce problème que partiellement et de manière peu efficace ou économique.» C’est pourquoi l’équipe a élaboré une solution entièrement naturelle à base de protéines et de cellulose.
Vers une utilisation à grande échelle
Initialement, le matériau pourrait être utilisé comme filtre à usage domestique, par exemple pour un robinet de cuisine. À terme, il pourrait être étendu à la filtration des réseaux d’eau municipaux, à condition que les tests démontrent qu’il n’y a aucun risque de contamination supplémentaire. Zhang souligne que «les constituants de soie et de cellulose sont considérés comme des substances de qualité alimentaire, donc toute contamination est peu probable».
Hannes Schniepp, professeur de sciences appliquées au College of William and Mary, a exprimé son enthousiasme pour cette approche : «Ce que j’aime dans cette approche, c’est qu’elle utilise uniquement des matériaux naturellement cultivés comme la soie et la cellulose pour lutter contre la pollution. Si cela peut être produit en masse de manière économiquement viable, cela pourrait vraiment avoir un impact majeur.»
Article : « Directed Assembly of Proteinaceous–Polysaccharide Nanofibrils to Fabricate Membranes for Emerging Contaminant Remediation » – DOI : https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c07409
