Adieu les microplastiques dans l'eau grâce à l'appareil à ultrasons innovant créé par deux adolescents texans

Deux adolescents texans ont inventé un appareil à ultrasons pour éliminer les microplastiques de l'eau qui a remporté des prix prestigieux : l'équipe espère révolutionner la filtration des eaux usées

Deux adolescents de Woodlands, au Texas, ont inventé un dispositif capable de lutter contre l'une des formes de pollution les plus répandues et les plus difficiles à gérer sur Terre : microplastiques.

Ces particules microscopiques de plastique se retrouvent dans les profondeurs des océans, au sommet de l’Everest et même dans la poussière de nos maisons, dans la nourriture et dans l’eau. Selon certaines estimations, chacun de nous inhale et ingère l’équivalent d’une carte de crédit en plastique chaque semaine. Ces particules peuvent ensuite se retrouver dans les poumons, le sang, le lait maternel et les testicules.

Victoria Ou Et Justin Huang, tous deux âgés de 17 ans, espèrent éviter cela grâce à leur appareil primé, qui élimine les microplastiques de l'eau à l'aide d'ondes sonores ultrasoniques à haute fréquence. Leur appareil est le premier à utiliser avec succès cette méthode.

Les jeunes ont présenté leur travail au Salon international des sciences et de l'ingénierie Regeneron (ISEF) à Los Angeles, où les meilleurs participants aux expo-sciences du monde entier se sont réunis pour partager leurs projets et concourir pour des prix d'une valeur de 9 millions de dollars. Le couple texan a remporté la première place dans la catégorie Sciences de la Terre et de l'environnement, sponsorisée par Google, et a également remporté le prix Gordon E. Moore de 50 000 $ pour les résultats positifs pour les générations futures.

Bien que la technique des ultrasons en soit encore à ses débuts, les deux étudiants espèrent qu'un jour elle pourra filtrer le plastique de l'eau potable et des eaux usées industrielles et urbaines rejetées dans l’environnement. L'automne dernier, alors qu'ils cherchaient des idées pour leur projet ISEF, Ou et Huang ont visité une usine de traitement d'eau. Ils voulaient savoir si ce type d’installation disposait déjà d’outils pour éliminer les microplastiques des eaux usées. La réponse, ont-ils découvert, était non. Les employés ont expliqué à Huang et Ou que l'EPA ne réglemente pas les microplastiques et qu'ils ne les éliminent donc pas des eaux usées, car les méthodes d'élimination existantes présentent des problèmes.

Une solution consiste à utiliser des coagulants chimiques, tels que l’hydroxyde d’aluminium, qui, lorsqu’ils sont ajoutés à l’eau, agrègent les microplastiques en fragments plus gros et plus faciles à filtrer. Cependant, les coagulants chimiques peuvent également polluer l’environnement et altérer le pH de l’eau purifiée. De plus, ils sont chers. Il existe également des filtres physiques, mais ils se bouchent facilement. Et les solutions biologiques, comme l’utilisation d’enzymes pour décomposer les plastiques, ne sont pas suffisamment efficaces pour résoudre ce problème à grande échelle.

Le fonctionnement de l'appareil

L'appareil de Huang et Ou est remarquablement petit, de la taille d'un stylo. Il s'agit essentiellement d'un long tube doté de deux stations de transducteurs électriques utilisant le ultrason agir comme un filtre à deux étages. Lorsque l'eau traverse l'appareil, les ondes ultrasonores génèrent une pression qui repousse les microplastiques permettant à l'eau de continuer à s'écouler. Ce qui sort à l’autre bout est de l’eau propre, exempte de microplastiques.

Les deux adolescents ont testé leur appareil sur trois types courants de microplastiques : le polyuréthane, le polystyrène et le polyéthylène. En une seule étape, leur appareil permet d’éliminer entre 84 % et 94 % des microplastiques présents dans l’eau, selon un communiqué.

Ou et Huang pensent que leur technologie pourrait être utilisée dans les usines de traitement des eaux usées, les usines textiles industrielles, les usines de traitement des eaux usées et les sources d'eau rurales. À plus petite échelle, il pourrait filtrer les microplastiques dans les machines à laver et même dans les aquariums, mais il reste encore beaucoup de travail à faire, comme le soulignent les gars eux-mêmes :

Il s’agit d’une approche plutôt nouvelle. Nous n'avons trouvé qu'une seule étude qui tentait d'utiliser les ultrasons pour prédire le flux de particules dans l'eau, mais elle ne les éliminait pas complètement.

L’étude qui a inspiré les deux adolescents a été menée par des chercheurs de New Mexico Tech et publiée dans la revue à comité de lecture Separation and Purification Technology en 2022.

Source: Salon des sciences et de l'ingénierie du Texas