Une éponge flottante pourrait aider à éliminer les substances nocives

Société chimique américaine

image : Associer cette éponge flottante à un agent oxydant pourrait aider à détruire les proliférations d'algues nocives.Voir plus

Crédit : Adapté de ACS ES&T Water 2023, DOI : 10.1021/acsestwater.3c00202

Lors des pics de chaleur de l'été, les amateurs de plage ne veulent pas que leurs projets 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, des chercheurs publiés dans ACS ES&T Water ont recouvert une éponge flottante d’une poudre semblable à du charbon de bois et, 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 rouge orange vif, ou les cyanobactéries moins brillamment colorées Microcystis aeruginosa, 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 fabriquée à partir de déchets contenant du carbone - pour être efficaces. . L’équipe a donc voulu développer un matériau flottant contenant du biocharbon qui stimulerait la destruction des cellules d’algues nocives sans endommager l’environnement avec des sous-produits.

Les chercheurs ont commencé avec 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 entre elles 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 des 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. En outre, les chercheurs ont appliqué le système d’éponge catalytique et de persulfate à des échantillons réels de lacs et d’eau et ont constaté qu’il inactivait plus de 85 % des cellules d’algues. Sur la base des résultats, l’équipe suggère que le nouveau système pourrait constituer une technique efficace de décontamination des algues dans les environnements affectés par les proliférations d’algues.

Les auteurs reconnaissent le financement de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, de la Fondation chinoise des sciences postdoctorales, du Programme national de recherche et de développement de Chine, de la Fondation des sciences naturelles du Hunan de la province du Hunan et de la Fondation municipale des sciences naturelles de Changsha.

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ACS ES&T Eau

10.1021/acsestwater.3c00202

« Éponge 3D flottante @ Persulfate activé par voie double induit par SBC pour l'inactivation de Microcystis aeruginosa »