Aujourd’hui, seuls les deux tiers environ de la population mondiale ont la garantie d’avoir de l’eau potable. La demande en eau n’a jamais été aussi élevée et, par conséquent, l’eau n’a jamais figuré en tête de l’agenda politique.
Dans un rapport de 2017 présenté à l’occasion de la Journée mondiale de l’eau, célébrée chaque année le 22 mars, le Organisation des Nations Unies (ONU) a fait valoir que le eaux résiduellesrejetés chaque jour dans l’environnement, devrait être reconnu comme une ressource précieuse et aider à répondre aux besoins en eau douce et les matières premières pour l’énergie et l’agriculture. Cinq ans plus tard, dans un monde où la demande en eau ne cesse de croître et où l’on sait qu’il s’agit d’une ressource finie, on voit déjà la dénomination de ces eaux usées comme un nouveau trésor à exploiter.
Les astronautes, en effet, utilisent depuis longtemps l’utilisation d’eaux usées traitées, comme celles du Station spatiale internationalequi réutilisent la même eau recyclée depuis 2010 grâce à un Invention de la NASA qui recycle 93% de l’eau consommée par l’équipage (et aussi l’urine, pour tirer le meilleur parti de tout type de liquide sur la station spatiale). Pourrions-nous faire la même chose sur Terre ?
Aujourd’hui, une équipe de chercheurs du Université de Stanford (États-Unis) a découvert comment optimiser les procédés électriques pour transformer les déchets soufrésce qui pourrait ouvrir la voie à un traitement des eaux usées abordable et alimenté par des énergies renouvelables qui produit de l’eau propre pour tous.
Solutions
Analyse, récemment publié dans ACS ES&T Engineeringrévèle comment optimiser les procédés électriques pour transformer la pollution soufrée et atteindre l’objectif de l’eau potable.
« Nous cherchons toujours des moyens de boucler la boucle des processus de fabrication de produits chimiques. Le soufre est un cycle élémentaire clé, avec une marge d’amélioration dans la conversion efficace des polluants soufrés en produits tels que les engrais et les composants de batterie », a déclaré Will Tarpeh, professeur adjoint de génie chimique à Stanford et auteur principal de l’étude.
Il y a de plus en plus de projets pour transformer les eaux usées en eau potable, mais les procédés membranaires qui utilisent des environnements anaérobies ou sans oxygène pour filtrer les eaux usées produisent du soufre, un composé qui peut être toxique, corrosif et nauséabond. Tout ce qui peut être fait pour résoudre ce problème (comme l’oxydation chimique ou l’utilisation de certains produits chimiques pour convertir le soufre en solides séparables) peut produire des sous-produits et provoquent des réactions chimiques qui corrodent les canalisations et rendent difficile la désinfection de l’eau.
Alors, y a-t-il un moyen d’éviter de générer des sous-produits chimiques ?
Au moyen de la microscopie électrochimique à balayage, une technique qui fournit des instantanés microscopiques des surfaces des électrodes pendant le fonctionnement des réacteurs, les scientifiques ont pu quantifier les taux de chaque étape de l’oxydation électrochimique du soufre ainsi que les types et les quantités de produits formés. En cours de route, ils ont découvert, entre autres, que la variation des paramètres de fonctionnement, comme la tension du réacteur, pouvait faciliter la récupération du soufre des eaux usées avec une faible consommation d’énergieconcevant un cadre d’oxydation des sulfures qui équilibre l’apport d’énergie, l’élimination des polluants et la récupération des ressources.
Épuration des eaux usées
Plus précisément, les chercheurs ont conçu une méthode pour convertir les sulfures toxiques à base d’eaux usées en molécules inoffensives, qui peuvent être des ressources très importantes pour les technologies agricoles et rechargeables. Au lieu d’utiliser des produits chimiques pour séparer les dérivés soufrés en composants inoffensifs, ils ont utilisé « l’oxydation électrochimique du soufre » qui consomme peu d’énergie et permet un contrôle précis des composés soufrés finaux, éliminant complètement la menace chimique de la filtration anaérobie.
« J’espère que cette étude contribuera à accélérer l’adoption de technologies qui atténuer la pollution, récupérer des ressources précieuses et créer de l’eau propre en même temps« , a conclu Xiaohan Shao, co-auteur de l’ouvrage.
Selon les auteurs, cette technique pourrait être appliquée à systèmes d’égouts de la ville et travailler avec d’autres technologies avancées de traitement des eaux usées.
Aujourd’hui, seuls les deux tiers environ de la population mondiale ont la garantie d’avoir de l’eau potable. La demande en eau n’a jamais été aussi élevée et, par conséquent, l’eau n’a jamais figuré en tête de l’agenda politique.
