Nanomatériaux magnétiques pour la dépollution : une solution efficace pour éliminer les HAP dans l’eau et l’air

Des matériaux innovants pour une dépollution ciblée et efficace

La pollution par les micropolluants organiques, notamment les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), représente un enjeu majeur pour les industriels engagés dans une démarche environnementale responsable. Issus de la combustion incomplète de matières fossiles ou de biomasse, ces composés émanent principalement de l’industrie pétrolière et chimique, mais aussi du chauffage domestique. Leur toxicité avérée pour la santé humaine et les écosystèmes impose de développer des solutions de dépollution performantes et durables.

Dans ce contexte, des équipes de l’ICPEES et de l’IPCMS (membres du Carnot MICA) ont mis au point des nanomatériaux magnétiques composites recyclables capables d’adsorber ces polluants avec une efficacité remarquable.

Des nanomatériaux à base de graphène et d’oxydes de fer

Les chercheurs ont conçu de nouveaux nanocomposites associant feuillets de graphène, acide tannique et nanostructures magnétiques d’oxyde de fer. Leur architecture a été optimisée pour maximiser les performances d’adsorption.

• Dans l’eau, ces matériaux montrent une efficacité exceptionnelle, avec plus de 95 % de HAP piégés, que ce soit en composés isolés ou en mélange, et ce en un temps très court. Leur nature magnétique facilite en outre la récupération et la réutilisation des particules.

• Dans l’air, malgré les difficultés liées à la génération de composés semi-volatils, les premiers tests démontrent une adsorption efficace de molécules comme le naphtalène.

Des applications concrètes pour les industriels

Ces avancées ouvrent la voie à plusieurs usages à fort potentiel pour les acteurs industriels :

1. Dépollution de l’eau et de l’air

Les nanomatériaux permettent de capturer les polluants organiques, y compris ceux fixés sur des particules de carbone. Leur recyclabilité en fait une technologie durable et économiquement attractive pour les entreprises souhaitant réduire leur impact environnemental.

2. Mesure et quantification des polluants

Une méthode d’adsorption sélective a été mise au point pour préconcentrer les HAP avant analyse, limitant les interférences avec d’autres composés organiques. Cette approche améliore nettement la précision des mesures dans l’air comme dans l’eau.

Une innovation tournée vers l’industrie durable

Ces nanomatériaux répondent aux attentes des industriels confrontés à des exigences réglementaires croissantes. Ils ouvrent également de nouvelles perspectives, notamment :

• le traitement des eaux usées en collaboration avec l’ENGEES,

• la filtration et l’élimination d’agents pathogènes, dont certains virus,

• la miniaturisation de dispositifs analytiques pour une mesure des polluants en quasi temps réel.

Les résultats obtenus ont permis de valider un projet ANR de quatre ans mené avec la société Chromatotec, dédié à l’échantillonnage des HAP dans l’air via un dispositif portable. L’objectif : piéger sélectivement les composés, les concentrer puis les thermodésorber pour une analyse précise.

Quels bénéfices pour les industriels ?

En intégrant ces technologies à leurs procédés, les industriels peuvent :

• réduire significativement leur empreinte écologique,

• adopter des matériaux innovants et performants,

• bénéficier d’une solution réutilisable, durable et économiquement viable,

• renforcer leur conformité réglementaire.