Des chercheurs israéliens mettent au point une nouvelle méthode pour nettoyer les marées noires

Des chercheurs israéliens ont mis au point un aérogel à base de cellulose capable d’absorber de grandes quantités de pétrole et d’autres hydrocarbures, tout en aidant les bactéries à décomposer ces polluants, ce qui pourrait offrir un moyen plus rapide et plus complet de nettoyer les marées noires.

Les chercheurs du Laboratoire de biotechnologie environnementale de l’Université Ben Gourion du Néguev affirment que ce matériau peut absorber environ 100 fois son propre poids en substances à base de pétrole, notamment l’huile moteur, le kérosène d’avion, l’essence et le kérosène. L’aérogel peut également favoriser la biodégradation naturelle des hydrocarbures, en particulier lorsqu’ils se sont déversés dans les milieux marins.

Les déversements d’hydrocarbures constituent depuis longtemps une menace environnementale majeure, contaminant les océans, les sols et les nappes phréatiques. Les méthodes de dépollution conventionnelles visent souvent à contenir la propagation du pétrole – par exemple, en utilisant des barrages flottants pour empêcher le pétrole de se répandre – puis à éliminer autant de pollution que possible.

L’approche des chercheurs combine ces efforts de nettoyage immédiats avec la biodégradation, ce qui pourrait permettre de traiter plus en profondeur les zones contaminées tout en accélérant la dégradation à long terme des polluants.

L’étude a été menée sous la direction du professeur Ariel Kushmaro et dirigée par le Dr Danit Lisa Karsagi Biron de la Faculté d’ingénierie de l’université Ben Gourion. Elle a été publiée dans le numéro d’août de la revue scientifique Chemical Engineering Journal Advances.

« Ces résultats démontrent le potentiel de la méthode que nous avons mise au point en tant que plateforme polyvalente et durable pour le traitement des marées noires dans les milieux aquatiques et marins », a déclaré M. Kushmaro.

« En combinant l’adsorption physique et la biodégradation, cette technologie offre une alternative prometteuse et innovante aux approches conventionnelles, permettant à la fois un confinement immédiat et une restauration environnementale à long terme. »

Les chercheurs ont mis au point ce qu’ils appellent des « aérogels carbonisés enrichis en nutriments » (Nutrient-Supplemented Carbonized Aerogels, ou NSCA). Ce matériau est conçu pour absorber les hydrocarbures tout en fournissant de l’azote et du phosphore, des nutriments souvent rares dans les milieux marins mais essentiels aux bactéries responsables de la biodégradation.

Selon l’étude, « les déversements d’hydrocarbures et de pétrole constituent de graves dangers pour l’environnement qui perturbent l’équilibre écologique en contaminant l’eau et le sol. Afin d’atténuer leur impact, diverses technologies de remédiation ont été mises au point. »

Les chercheurs ont déclaré proposer « une stratégie novatrice combinant l’adsorption in situ et la biodégradation dans des milieux aqueux à l’aide d’aérogels carbonisés enrichis en nutriments (NSCA) ».

Lors d’expériences menées avec de l’eau de mer artificielle contaminée par du pétrole, les chercheurs ont constaté que les NSCA amélioraient considérablement la dégradation du pétrole par rapport aux aérogels carbonisés sans apport de nutriments.

Ils ont également testé l’influence de différentes températures de pyrolyse et concentrations en nutriments sur les performances du matériau. Ils ont constaté qu’il était possible de produire des NSCA efficaces à des températures aussi basses que 360 °C, les performances optimales étant atteintes à 450 °C.

À cette température, les aérogels ont démontré une forte hydrofugation et une capacité d’adsorption des hydrocarbures de 78 grammes de pétrole brut par gramme de NSCA.

L’étude a également révélé que l’augmentation de la concentration en nutriments dans l’aérogel entraînait une augmentation directe tant de la vitesse que de l’ampleur de la biodégradation.

Les chercheurs ont conclu que le NSCA pourrait constituer une approche économe en énergie et efficace pour le nettoyage des marées noires, tout en permettant à la fois l’élimination immédiate des hydrocarbures et leur dégradation environnementale à plus long terme.