Chef(s) de projet: Michael Tam
Problème
Alors que l’industrie du textile est un employeur important dans de nombreux pays en développement, où elle emploie de la main-d’œuvre non qualifiée, les entreprises de textiles produisent de grandes quantités de déchets liquides qui contiennent des composés organiques et inorganiques.
Chaque année, environ 800 000 tonnes de colorants synthétiques sont produits et utilisés par diverses industries, dont les textiles, et l’on estime que jusqu’à 15 % de ces colorants se retrouvent dans les effluents d’eaux usées, où ils demeurent longtemps en raison de leur stabilité sous forme de solution et de leur résistance aux processus naturels de dégradation biologique.
Cela a soulevé un certain nombre de préoccupations environnementales et, dans bien des cas, l’eau polluée par ces colorants devient impropre à la consommation humaine.
Solution
Le but de ce projet était d’utiliser des nanomatériaux durables (nanocristaux de cellulose ou nanofibrilles de cellulose) pour absorber les colorants organiques des effluents des usines de textiles.
Une fonctionnalisation de surface de nanocristaux de cellulose (NCC) a été effectuée pour capter des polluants spécifiques. Contrairement à des adsorbants classiques (p. ex., le charbon actif), les NCC incorporent des hydrogels qui ont été adaptés pour capter les polluants par attraction électrostatique entre les contre-ions.
Ces nanomatériaux ont été intégrés dans un système pilote de traitement de l’eau potable qui a été transporté sur le site d’essai, une usine de Batik, en Indonésie.
L’objectif était de démontrer que ces nanomatériaux pouvaient éliminer les colorants organiques des eaux usées avant leur rejet dans la rivière.
Résultat
L’équipe a produit avec succès des adsorbants à haute performance à partir de nanocristaux de cellulose (NCC) provenant des sources naturelles, telles que les plantes.
Elle a réussi à modifier de manière sélective ces NCC pour cibler des molécules de colorant spécifiques; leur efficacité a été confirmée et démontrée.
Les caractéristiques d’adsorption des billes d’hydrogel NCC-ALG ont été évaluées dans des études d’adsorption par lot de bleu de méthylène (BM) en solution aqueuse.
Des analyses thermodynamiques ont confirmé que le procédé d’adsorption est spontané et exothermique.
L’équipe a démontré qu’après cinq cycles d’adsorption-désorption, l’efficacité d’élimination du bleu de méthylène (BM) est demeurée autour de 97 %, et les billes d’hydrogel NCC-ALG étaient des adsorbants efficaces pour l’élimination des colorants organiques des eaux usées.
L’équipe a déposé une description de brevet pour protéger l’invention et des connaissances sur le projet ont été diffusées dans des publications.
Des travaux sont en cours avec des organisations d’Asie du Sud-Est, dont le Nanyang Environmental and Water Research Institute (NEWRI), afin d’explorer des partenariats et des modes de diffusion de cette technologie à d’autres pays.
Lorsque les résultats des essais sur le terrain seront disponibles, l’équipe évaluera la faisabilité de faire passer le projet à l’étape suivante.