Des chercheurs ont mis au point une éponge en biochar pour éliminer les algues et cyanobactéries toxiques. Elle pourrait offrir une alternative aux techniques actuelles de gestion de prolifération des algues qui sont souvent à l’origine d’une pollution secondaire.
Eponge contre les algues toxiques
Une éponge capable d’éliminer des algues toxiques.
CRÉDIT : ADAPTÉ DE ACS ES&T WATER 2023
En juin dernier, elles envahissaient à nouveau la côte basque : les algues toxiques se multiplient, et ce phénomène s’aggrave avec la hausse des températures. Pour les éradiquer, il existe plusieurs méthodes, mais elles s’avèrent souvent coûteuses, ou polluantes. Une récente étude, publiée dans la revue ACS publications, montre les premiers résultats prometteurs d’une toute nouvelle technique. Les chercheurs de la société américaine de chimie ont élaboré une éponge à partir de biochar. Son fonctionnement est basé sur un procédé d’oxydation qui tue une grande partie des cellules constituant les algues.
“Une prolifération exponentielle”
“La prolifération d’algues toxiques en tout genre connaît une croissance exponentielle, s’inquiète Jiangfang Yu, auteur de l’étude. Aussi bien certaines micro-algues, macro-algues que les cyanobactéries, comme Microcystis aeruginosa, à laquelle nous nous sommes intéressés”. Mais pourquoi sont-elles toxiques ? Elles représentent un danger à deux niveaux : pour les écosystèmes aquatiques comme pour la santé humaine. Les algues toxiques réduisent considérablement l’oxygène dissous dans la mer ou les lacs. En troublant l’eau et en la rendant malodorante, elles asphyxient les poissons et les crevettes. “Leurs sécrétions algales sont également néfastes pour l’Homme”, indique le chercheur à Sciences et Avenir.
Pour lutter contre ce fléau, la méthode “physique” actuelle consiste à récolter les algues à l’aide d’engins qui sillonnent les eaux infestées. Parfois, ce sont des poissons “mangeurs d’algues” qui sont introduits ou encore, des plantes à effet répulsf. “Dans certains cas, c’est la méthode chimique qui est utilisée”, explique Jiangfang Yu. “Bien qu’il existe en théorie de nombreux moyens de lutte contre la prolifération des algues, peu d’entre eux associent l’absence de pollution secondaire, le faible coût et la facilité de mise en place”. Avec son équipe, il a réfléchi à une nouvelle solution dont les premiers résultats sont encourageants puisqu’elle a permis d’éradiquer 85% des cellules algales provenant d’échantillons de rivières et de lacs.
Une éponge à partir de carapaces de crevettes
Lors de précédentes recherches, les chimistes ont mis en évidence le potentiel destructeur du persulfate, un composé chimique, sur les algues toxiques. Mais pour l’activer, le persulfate a besoin d’un catalyseur. C’est là qu’intervient le biochar. Qu’est ce que c’est ? Il s’agit d’un matériau solide semblable au charbon, et obtenu à partir de la biomasse des végétaux par exemple. Il est fabriqué par thermolyse, dans un milieu pauvre en oxygène. Les déchets organiques sont les principales matières premières du biochar”, clarifie le chercheur. “Ici on a utilisé des carapaces de crevettes”. En effet, comparé à d’autres matières premières, le biochar de carapaces de crevettes présente une structure poreuse développée et de meilleures performances catalytiques.
Cette combinaison de biochar et de persulfate entraîne une réaction d’oxydation, particulièrement efficace contre la membrane des cellules d’algues. En laboratoire, elles ont ainsi éliminé 90% des cellules de Microcystis aeruginosa en cinq heures, à peine plus que lorsque les chercheurs ont testé l’éponge sur des échantillons d’eau de lacs. Ce procédé permet d’inactiver les cellules d’algues sans émettre de substances nocives, et commence à agir dès son immersion dans l’eau. Reste à présent à éclaircir plusieurs inconnues, comme la quantité d’éponges qu’il faudrait déployer pour assainir une plage entière, ou encore leur récupération une fois les algues éliminées. Après lesuccès de ces premiers résultats, les chercheurs réfléchissent donc maintenant à l’exploitation de ce procédé en conditions réelles et souhaitent également développer de nouvelles techniques respectueuses de l’environnement pour contrer la prolifération.