Adieu aux ‘produits chimiques éternels’ : Détruire les PFAS en les broyant avec un nouvel additif

«Adieu à ‘l’éternité’ : Détruire les PFAS en les broyant avec un nouvel additif», source ACS News.

Les substances per et polyfluoroalkyles ou PFAS sont des substances potentiellement dangereuses connues sous le nom de ‘produits chimiques éternels’ parce qu'elles sont si difficiles à détruire. Une technique émergente pour dégrader les PFAS consiste à les broyer avec force avec des billes de métal dans un conteneur en mouvement, mais cette technique peut nécessiter des additifs corrosifs. Désormais, des chercheurs dans une revue de l'ACS, Environmental Science & Technology Letters, signalent un nouveau type d'additif pour le «broyage à billes ou ball milling» qui décompose complètement les PFAS à température et pression ambiantes.

La contamination solide par les PFAS est un problème permanent pour les sols à proximité des sites de déchets, des sites de fabrication et des installations qui utilisent fréquemment de la mousse anti-incendie. Actuellement, l'Environmental Protection Agency des États-Unis recommande l'incinération pour détruire ces substances, mais des inquiétudes subsistent quant à savoir si cette méthode énergivore peut prévenir efficacement la contamination de l'environnement.

Une autre option est le broyage à billes ou ball milling, un processus qui mélange des PFAS et des additifs avec des billes métalliques à grande vitesse. Les collisions entre les billes et les additifs créent des réactions à l'état solide qui rompent les liaisons carbone-fluor sur les PFAS et les convertissent en produits moins dangereux. Un additif courant pour ce processus est l'hydroxyde de potassium (KOH), mais il forme des amas problématiques et est corrosif. Pour surmonter ces limitations, Yang Yang et ses collègues se sont tournés vers le nitrure de bore, un matériau piézoélectrique qui génère des charges électriques partielles et peut accepter des électrons lorsqu'il est déformé par des forces mécaniques. Ils rapportent désormais un processus de broyage à billes qui utilise du nitrure de bore comme additif non corrosif pour réagir avec et détruire les PFAS.

Comme validation du principe pour le nouvel additif, l'équipe a broyé deux anciens composés PFAS avec du nitrure de bore et analysé les produits. En optimisant le rapport entre le nitrure de bore et les PFAS, l'équipe a presque complètement éliminé les atomes de fluor des PFAS en quatre heures à température et pression ambiantes, les détruisant efficacement. La méthode a également décomposé 80% des PFAS connus des sols contaminés par de la mousse anti-incendie après six heures. Dans les deux expériences, le nitrure de bore a dégradé les PFAS plus efficacement que lorsque du KOH était utilisé. D'autres analyses suggèrent que le nitrure de bore accepte les électrons et les atomes de fluor des PFAS, qui se décompose ensuite en espèces de radicaux fluoroalkyle qui réagissent avec l'oxygène ou d'autres radicaux pour finalement produire des minéraux inoffensifs. Selon les chercheurs, cette nouvelle méthode pourrait ouvrir la porte à de futures stratégies de décontamination des PFAS basées sur la force mécanique.

Référence

«Solvent-Free Nonthermal Destruction of PFAS Chemicals and PFAS in Sediment by Piezoelectric Ball Milling». Environmental Science & Technology Letters.