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L’argile modifiée peut éliminer l’herbicide de l’eau – ScienceDaily

En créant des fentes parfaitement espacées dans l’argile minérale, Petra Rudolf, professeur de physique expérimentale à l’état solide à l’Université de Groningen, a pu filtrer l’eau pour éliminer l’herbicide toxique. Après avoir éliminé les contaminants en chauffant le matériau, l’argile peut être réutilisée. Avec des collègues de Grèce, Rudolf présente cette preuve d’étude de principe dans la revue Science de l’environnement Nano.

Une grande partie de la betterave sucrière est cultivée aux Pays-Bas. L’herbicide chloridazone est largement utilisé dans ces domaines. Ce composé est toxique pour l’homme, ne se dégrade pas dans la nature et finira par s’infiltrer dans les eaux souterraines. Actuellement, les concentrations de chloridazone dans les eaux souterraines sont inférieures au seuil de sécurité, mais comme il est stable dans l’environnement, leur augmentation est attendue. «Les usines de purification d’eau peuvent décomposer la chloridazone à l’aide de la lumière UV – mais les produits de décomposition de la chloridazone sont également toxiques», explique Rudolf.

Piliers

Rudolf a acquis la technique de fabrication de nano-cavités bien définies dans l’argile, qu’elle a adaptée pour arrêter les herbicides. «L’argile est un minéral en couches», explique Rudolf. «Les couches ont une charge négative et sont séparées par des ions positifs. Nous pouvons les remplacer par des colonnes moléculaires de notre propre conception. «Les argiles naturelles sont d’abord lavées puis traitées avec des sels de sodium. Le sodium remplace les ions positifs naturels entre les couches. «Ces ions sodium sont entourés d’un manteau d’eau qui déplace un peu plus les couches. En ajoutant simplement des molécules à la colonne d’eau, ils remplaceront le sodium. ‘

Ces colonnes sont généralement constituées d’oxyde de silicium, avec l’ajout d’un groupe chimique qui définit l’affinité des cavités. Rudolf: « Dans ce cas, nous avons ajouté des ions cuivre pour attirer la chloridazone et ses produits de dégradation. » L’argile fonctionnalisée a absorbé l’herbicide en quantités importantes: près de 900 milligrammes par kilogramme d’argile. « C’est un bon résultat et nous voyons la possibilité d’une nouvelle augmentation de l’absorption. » De plus, Rudolf et ses collègues ont montré que l’herbicide est éliminé en chauffant l’argile, qui peut ensuite être réutilisée.

Eaux souterraines

Les premiers résultats ont été obtenus en utilisant 10 fois la concentration de chloridazone la plus élevée mesurée dans l’environnement. De plus, les expériences ont été réalisées dans de l’eau pure. « Nous devons donc répéter cela dans les eaux souterraines réelles, pour voir si d’autres composés affectent l’absorption. » Si tous ces tests donnent des résultats positifs, la question suivante est de savoir comment fabriquer un produit à partir de cette argile pouvant être utilisé dans le traitement de l’eau. «Les possibilités sont d’ajouter de l’argile à l’eau, puis de la récupérer par filtration ou en incorporant de l’argile dans la membrane», explique Rudolf.

En changeant la largeur de la fente et en changeant l’affinité des colonnes, l’argile fonctionnalisée pourrait capter divers composés chimiques. «Nous testons des systèmes pour éliminer deux autres composés de l’eau», déclare Rudolf. « En outre, un système similaire pourrait être créé en utilisant d’autres matériaux stratifiés, tels que l’oxyde de graphène. »

Source de l’histoire:

Matériel fourni Université de Groningen. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.