Stop aux désinfectants: un matériau vert élimine presque toutes les bactéries présentes dans l'eau, obtenant une quantité potable suffisante pour 4 personnes en une heure seulement. L'expérience, menée par des chercheurs de l'Université de technologie de Sydney (Australie), ouvre la porte à des méthodes de purification d'eau résolument plus respectueuses de l'environnement.
Ce nouveau matériau est une fine couche de photocatalyseur à base de carbone et d'azote , ce qui signifie qu'il libère des électrons lorsqu'il est éclairé, générant des produits chimiques qui peuvent tuer les microbes. Ce n'est pas une substance présente dans la nature, car elle a été modifiée par des scientifiques avec des groupes chimiques appropriés contenant de l'oxygène (cétones et acides), afin de réaliser l'action désinfectante à la lumière.
Un mécanisme pas très nouveau, celui d'utiliser la lumière pour purifier l'eau: pour ne citer qu'un exemple, une étude de la Johns Hopkins University School of Medicine a révélé que l'ajout de jus de citron vert à l'eau et son exposition au soleil peuvent la purifier efficacement. Certaines autres méthodes utilisent des métaux qui filtrent les substances toxiques. D'autres ne sont pas métalliques, mais ils sont moins efficaces car ils ne libèrent pas d'électrons très facilement.
La méthode de l'Université de Technologie de Sydney est au contraire particulièrement innovante car les groupes chimiques liés à la couche initiale sont capables «d'attirer» les électrons vers les bords (avec un mécanisme qui en chimie est appelé inductif, en raison de la forte électronégativité de l' oxygène, qui tend à attirer les électrons sur lui-même).
L'expérience a en fait tué près de 100% des bactéries contenues dans un échantillon d'eau de 50 millilitres, y compris E. coli, et l'a fait beaucoup plus rapidement que par le passé. Les photocatalyseurs non métalliques "classiques", en fait, qui mettent plus d'une heure à obtenir ce que ce matériau a fait en 30 minutes .
«Notre objectif était de développer un moyen efficace d'utiliser la lumière du soleil pour produire de l'eau dans des régions moins avancées ou éloignées du monde sans approvisionnement central en eau propre - explique Guoxiu Wang, qui a dirigé la recherche - étant donné que la composition de le carbone et l'azote devraient rendre le matériau peu coûteux ».
En fait, chaque jour, des millions de personnes dans le monde consomment de l'eau provenant de sources dangereuses. Un rapport de l'UNICEF de 2021 rapportait notamment comment 663 millions d'habitants de la planète tirent de l'eau de sources insalubres et environ 2,4 milliards ( quatre habitants sur dix ) vivent dans des conditions d'hygiène incompatibles avec la sécurité et la santé.
Cette technologie résoudra-t-elle le problème? Il est encore tôt pour le dire et n'a actuellement été testé qu'en laboratoire, mais les chercheurs ont l'intention de travailler avec des ingénieurs pour rendre la conception adaptée à un usage commercial. Nous aurons des nouvelles dans le futur, pas trop loin, espérons-le.
Le travail a été publié dans Chem.
Roberta De Carolis
