L’été est là, et avec lui, la promesse de moments de détente au bord de l’eau. Cependant, les amateurs de plages sont souvent dérangés par un phénomène inattendu : les efflorescences d’algues nocives (HABs). Les méthodes actuelles pour éliminer ou neutraliser ces algues et cyanobactéries toxiques ne sont pas suffisamment efficaces ou pratiques pour être appliquées directement dans les cours d’eau.
Mais récemment, une équipe de chercheurs a mis au point une méthode innovante, capable de détruire plus de 85% des cellules d’algues dans les échantillons d’eau de lac et de rivière. Un pas en avant notable pour la protection de nos écosystèmes aquatiques.
Le défi des algues nocives
Les HABs, dans leurs vives teintes de vert électrique et d’orange-rouge, ou la cyanobactérie moins éclatante Microcystis aeruginosa, produisent des toxines pouvant rendre malades humains et animaux. Des études ont montré que les acides et les agents oxydants puissants endommagent et détruisent les cellules de M aeruginosa, mais génèrent simultanément des produits potentiellement nocifs.
Jiangfang Yu, Lin Tang et leurs collègues ont suggéré que des oxydants à base de persulfate pourraient maîtriser les efflorescences de cette espèce d’algues. Cependant, ces composés nécessitent des catalyseurs, tels que le biochar, une substance semblable à du charbon obtenue à partir de déchets riches en carbone. C’est pourquoi l’équipe a cherché à développer un matériau flottant contenant du biochar, capable de renforcer la destruction des cellules d’algues nocives sans endommager l’environnement par des sous-produits.
L’association de cette éponge flottante avec un agent oxydant pourrait contribuer à détruire les efflorescences algales nuisibles. Adapted from ACS ES&T Water 2023
Le processus en action
Les chercheurs ont commencé par fabriquer une éponge poreuse à base de mélamine, et ont développé un biochar en poudre à partir de coquilles de crevettes. Ils ont intercalé une fine couche de polyvinyle lcool entre l’éponge et le biochar, liant les couches ensemble à une température de 300°C. En association avec un agent oxydant à base de persulfate, l’éponge flottante a endommagé les membranes d’environ 90% des cellules de M. aeruginosa en laboratoire en l’espace de cinq heures. Après la rupture des membranes, les cellules ont libéré leur contenu interne, qui s’est rapidement dégradé en composants plus petits.
Une efficacité prouvée dans le monde réel
En outre, les chercheurs ont appliqué le système d’éponge catalyseur et de persulfate à des échantillons d’eau de lac et de rivière réels. Ils ont découvert qu’il inactivait plus de 85% des cellules d’algues. Sur la base de ces résultats, l’équipe suggère que ce nouveau système pourrait être une technique efficace pour l’assainissement des algues dans les environnements touchés par les efflorescences.
En synthèse
En bref, l’innovation développée par cette équipe de chercheurs pourrait s’avérer être un outil essentiel pour lutter contr la prolifération des algues nocives dans nos cours d’eau. Ce système, qui combine un catalyseur à base de biochar et un agent oxydant à base de persulfate, a démontré une efficacité remarquable tant en laboratoire que dans des conditions réelles. Cette recherche constitue une étape cruciale dans la protection de nos écosystèmes aquatiques et la prévention des risques sanitaires liés aux algues toxiques.
Pour une meilleure compréhension
1. Qu’est-ce qu’une efflorescence d’algues nocives (HAB) ?
Une efflorescence d’algues nocives, ou HAB, est un phénomène où les algues se multiplient rapidement et de manière excessive, souvent en réponse à des nutriments supplémentaires (tels que le phosphore ou l’azote) dans l’eau. Certaines de ces algues produisent des toxines qui peuvent être dangereuses pour les humains et les animaux.
2. Quel est le problème avec les méthodes actuelles de lutte contre les HAB ?
Les méthodes actuelles pour éliminer ou neutraliser ces algues et cyanobactéries toxiues ne sont pas suffisamment efficaces ou pratiques pour être appliquées directement dans les cours d’eau. De plus, certaines techniques utilisées pour endommager et détruire les cellules d’algues génèrent simultanément des produits potentiellement nocifs.
3. Comment fonctionne le système développé par cette équipe de chercheurs ?
L’équipe de chercheurs a créé une éponge poreuse à base de mélamine, recouverte d’un biochar dérivé de coquilles de crevettes. En combinaison avec un agent oxydant à base de persulfate, cette éponge flottante endommage les membranes des cellules d’algues, entraînant leur destruction.
4. Quels ont été les résultats obtenus avec ce système ?
Dans des conditions de laboratoire, le système a réussi à endommager environ 90% des cellules de l’algue M. aeruginosa en cinq heures. Dans des conditions réelles, avec des échantillons d’eau de lac et de rivière, il a inactivé plus de 85% des cellules d’algues.
5. Quels sont les avantages potentiels de cette innovationpour la protection de nos cours d’eau ?
Cette innovation offre une méthode plus efficace et plus respectueuse de l’environnement pour lutter contre les efflorescences d’algues nocives. En éliminant ces algues sans générer de sous-produits nocifs, nous pouvons protéger nos cours d’eau et prévenir les risques sanitaires associés à ces algues toxiques.
Article : “Floatable 3D Sponge@SBC-Induced Dual-Pathway-Activated Persulfate for Microcystis aeruginosa Inactivation”. DOI : 10.1021/acsestwater.3c00202
