Éliminer à la source les microplastiques dans les eaux usées

18 janvier 2021 | Audrey-Maude Vézina

Mise à jour : 18 janvier 2021

L’équipe de recherche du professeur Patrick Drogui développe un procédé de traitement électrolytique des eaux usées permettant de dégrader les microplastiques à la source. Les résultats de leurs travaux ont été publiés dans le journal Environmental Pollution.

Système électro-analytique utilisé pour identifier les électrodes appropriées pour les procédés d’oxydation anodique

Les eaux usées peuvent transporter une concentration importante de microplastiques dans l’environnement. Ces petites particules de moins de 5 mm peuvent entre autres provenir de nos vêtements, sous la forme de microfibres. Le professeur Patrick Drogui, qui a dirigé l’étude, souligne qu’actuellement, aucune méthode de dégradation n’est employée pour contrer ce contaminant lors du traitement des eaux usées. Les techniques existantes filtrent le plus souvent les polluants, ce qui requiert des efforts supplémentaires pour gérer les particules séparées.

C’est pourquoi l’équipe de recherche a choisi d’étudier la dégradation des particules par oxydation électrolytique, un processus qui ne requiert pas l’ajout de produits chimiques. « Grâce à des électrodes, nous générons des radicaux hydroxyles (·OH) qui s’attaquent aux microplastiques. Ce processus est respectueux de l’environnement, car il les dégrade sous forme de molécules de CO2 et d’eau, non toxique pour l’écosystème », explique le chercheur. Les électrodes utilisées dans ce processus sont plus dispendieuses que les électrodes en fer ou en acier, qui se dégradent, mais elles sont réutilisables pendant plusieurs années.


Un traitement efficace

Le professeur Drogui envisage l’utilisation de cette technologie à la sortie des eaux usées des usines de buanderies commerciales, une source potentielle de rejets de microplastiques dans l’environnement. « Lorsque les eaux des buanderies commerciales arrivent à la station d’épuration des eaux usées, elles sont mélangées à de grandes quantités d’eau, ce qui dilue les polluants et les rend plus difficiles à dégrader. À l’inverse, en agissant à la source, soit à la buanderie, la concentration de microplastiques est plus élevée par litre d’eau, et donc plus accessible pour la dégradation par voie électrolytique », rapporte le spécialiste en électrotechnologies et traitements des eaux.

En laboratoire, lors de tests effectués sur des eaux artificiellement contaminées avec du polystyrène, l’efficacité de dégradation était de 89 %. L’équipe prévoit passer sous peu à des expériences sur des eaux réelles. « Les eaux réelles contiennent d’autres matières qui peuvent interférer dans le processus de dégradation, comme des carbonates et des phosphates qui peuvent piéger les radicaux et réduire la performance du processus d’oxydation », indique le professeur Drogui, responsable scientifique du Laboratoire d’électrotechnologies environnementales et procédés oxydatifs (LEEPO).

Si la technologie démontre son efficacité sur des eaux réelles de buanderies commerciales, le groupe de recherche prévoit une étude pour vérifier le coût de traitement et l’adaptation de la technologie pour traiter de plus grande quantité d’eaux usées. D’ici quelques années, la technologie pourrait être implantée dans une buanderie.


À propos de l’étude

L’article « Treatment of microplastics in water by anodic oxidation : A case study for polystyrene », par Marthe Kiendrebeogo, Mahmood Reza Karimi Estahbanati, Ali Khosravanipour Mostafazadeh, Patrick Drogui et Rajeshwar Dayal Tyagi, est paru dans le journal Environmental Pollution. L’équipe a reçu du soutien financier du Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT), du programme CREATE-TEDGIEER, du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) et du Programme canadien de bourses de la Francophonie (PCBF).