Des chercheurs de l’université de Bath ont mis au point une membrane polymère capable de capturer plus de 94 % des substances perfluoroalkylées présentes dans l’eau. Ces composés, connus sous le nom de « polluants éternels », contaminent aujourd’hui les sources d’eau potable dans le monde entier. L’étude est publiée dans le journal ACS Applied Materials & Interfaces.
Les substances perfluoroalkylées, ou PFAS, sont des molécules synthétiques utilisées pendant des décennies dans les revêtements antiadhésifs, les emballages alimentaires ou les mousses anti-incendie. Leur particularité : elles ne se dégradent pas dans la nature. Une exposition prolongée a été associée à des cancers, des perturbations hormonales et un affaiblissement du système immunitaire.
La membrane développée à Bath est constituée de nanofibres biologiques, chacune des centaines de fois plus fine qu’un cheveu humain. Lorsqu’elle entre en contact avec l’eau, ces fibres gonflent et se resserrent comme un filet qui se referme, emprisonnant les polluants à l’intérieur de leur réseau. En une heure, la membrane retient déjà la moitié des polluants présents.
« Ce qui nous a vraiment surpris, c’est la façon dont ce matériau réagit au contact de l’eau », explique le docteur Xiang Ding, chercheur postdoctoral et auteur principal de l’étude. « Les nylons traditionnels ne changent presque pas, mais nos nanofibres bio-sourcées se réorganisent structurellement et se resserrent. »
Cette propriété distingue la membrane des solutions existantes. Les méthodes actuelles de traitement (charbon actif, résines échangeuses d’ions, dégradation par électricité ou lumière) sont coûteuses, difficiles à déployer à grande échelle ou nécessitent des remplacements fréquents.
La membrane, elle, est régénérable. Un simple traitement thermique libère les polluants captés. La fibre peut ensuite être refilée pour former une nouvelle membrane. Après ce cycle, elle conserve 93 % de sa capacité initiale d’absorption.
Le matériau repose sur des blocs de construction dérivés du furane, un composé issu de la biomasse végétale, et non de ressources fossiles. « Nous avons montré qu’il est possible de combiner une haute performance d’élimination des PFAS avec une conception polymère plus durable », souligne le docteur Ding.
L’équipe, qui comprend également le docteur Hannah Leese, le professeur Matthew Davidson et le docteur Carmelo Herdes, travaille désormais à un passage à l’échelle industrielle. Les chercheurs souhaitent aussi étendre l’application de la membrane à d’autres types de PFAS et affiner le processus de régénération.