T5- Systeme de dépollution de l'eau
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S. Becerra
Responsable : P.I.s. : A. Ter Hal (IRMCP), L. Delmas (DEL)
Participants : L. Maurice, S. Becerra (GET), H. Budzinski, MH. Devier (EPOC)
Objectifs : Elaboration fabrication et validation d’un système de dépollution de l’eau à usage domestique
Méthodes : développement d’un organogel sélectif aux HAPs dissous biodisponibles à partir de produits disponibles localement
Livrables : un prototype avec possibilité en amont de développement de brevet (lien avec le projet GELUCS soumis à l’AO ANR ECO-TS en février 2013 par le même consortium : IMRCP (PI), EPOC et GET)
Risques : c’est un nouveau matériau qui sera utilisé pour cet usage pour sa facilité de mise en œuvre, d’utilisation, son prix de revient et son futur recyclage ; il y a donc nécessité de valider au laboratoire puis en condition d’usage.
« Hydrosafe » est le nom donné à l’organogel dont l’objectif est de débarrasser les eaux de consommation humaine des hydrocarbures aromatiques polycycliques toxiques pour la santé humaine : « Hydro » pour hydrocarbure et pour eau ; « safe » pour sûr. Aujourd’hui, aucun dispositif ne permet cette performance : ses applications futures sont illimitées, allant de l’échelle domestique (eau de boisson contaminée) à l’échelle des marées noires.
T5.1. Elaboration et fabrication d’organogels poreux spécifiques aux molécules organiques toxiques (IRMCP- DEL)
Les critères de sélection seront les suivants: huile alimentaire de ressource locale et organogélifiant alimentaire (cire de carnauba, par exemple), également issu d’une ressource locale. La porosité des matériaux sera introduite par des gabarits de sucre ou de sel. Lors de cette étape nous allons ajuster les propriétés mécaniques et la tenue en température du matériau (Mise au point du moule en sucre ou en sel : taille des grains, taille du moule). Les matériaux seront caractérisés par les diagrammes de phases sol-gel et gel-sol (DSC), par les module d’élasticité et par microscopie électronique à balayage.
T5.2. Evaluation de la capacité de piégeage des HAPs en milieu aqueux (DEL-EPOC)
Quatre composés modèles de HAPs sont sélectionnés dans la liste des 16 molécules prioritaires établie par US-EPA : naphtalène, anthracène, phénanthrène, benzo(a)pyrène. Chaque composé modèle, pris indépendamment, sera placé en solution aqueuse dans l’eau milli Q à des concentrations sub-micromolaires afin de permettre un suivi par HPLC-Fluorescence ou GC-MS du captage. Les cinétiques de piégeages seront établies en suivant la disparition du HAP dans la solution aqueuse et son apparition dans le matériau. Ces expériences permettront d’établir des cinétiques de piégeages. Les coefficients de partage seront établis pour chaque composé modèle ainsi que le temps nécessaire pour atteindre l’équilibre. Les conditions de piégeages seront ajustées à cette configuration. Les matériaux seront testés dans un premier temps dans de l’eau ultra-pure puis dans des solutions aqueuses modèles possédant les caractéristiques physico-chimiques des eaux utilisées par les populations (pH, conductivité, matière organique). Les tests seront réalisés dans les conditions de stockage de ces eaux (tailles des jarres, température, temps de séjour). Une analyse des éventuels composés relargués par les matériaux adsorbants sera réalisée. On évaluera également l’éventuel développement bactérien sur les matériaux. Après utilisation le matériau doit être éliminé ou détruit. Plusieurs voies sont envisagées à ce stade comme le compostage ou la calcination.
T5.3. Tests et validationin situchez les ménages volontaires (GET- IRMCP-EPOC)
Comme toute innovation, Hydrosafe doit donc introduire un changement qui a pour but, dans le cadre de ce projet, d’apporter une amélioration significative des conditions de vie des populations en réduisant leur vulnérabilité sanitaire aux hydrocarbures. Pour concevoir, fabriquer et valider l’Hydrosafe, on tiendra compte des conditions sociologiques conduisant une innovation technologique du stade d’invention à celui d’objet d’usage courant mises en évidence par Rogers (1995) : ses avantages devront être clairement perceptibles ; elle devra être compatible avec les valeurs existantes, les expériences passées, les pratiques sociales et normes des utilisateurs ; simple à comprendre et à utiliser. En outre, l’opportunité qui sera donnée à un panel de ménages de tester l’innovation permettra de développer une confiance dans le produit. Enfin, compte tenu de la rapidité du piégeage des contaminants par le dispositif (2 heures) et de la facilité d’évaluation de la charge toxique piégée, les individus volontaires pour le tester pourront rapidement et clairement voir les résultats et l’adopteront ensuite plus facilement.