DEPOLEAU

La biosorption comme outil de dépollution (bio)chimique des effluents chargés en éléments traces métalliques.

    Ce projet a pour objectif de développer en Nouvelle-Calédonie des filtres biologiques et naturels, permettant de capter les ETM (éléments traces métalliques) et donc de limiter leurs concentrations dans les eaux usées ou de ruissellement, afin de les maintenir à des niveaux acceptables pour l'environnement et la santé humaine. Dans cette perspective, nous proposons de mettre au point des solutions innovantes basées sur l’exploitation de la microflore néo-calédonienne .

Durée de projet 19 mois

Date de début projet
mai 2021
Date (estimée) de fin de projet
décembre 2022
Organisme porteur du projet
Porteur de projet
UNC

Responsable scientifique

Porteur du projet
Valérie Burtet-Sarramegna
Equipe de recherche / laboratoire

ISEA (institut des Sciences Exactes et Appliquées)

:
290004
Partenaires associés

A l’échelle globale, l'augmentation de la population et de ses besoins a aggravé les problèmes de contamination de l'eau. Dans les pays industrialisés et en Nouvelle-Calédonie en particulier, ces contaminations concernent notamment les éléments traces métalliques (ETM) et elles trouvent leur origine à la fois dans les activités anthropiques (industrie, mines, rejets domestiques) et dans l’érosion naturelle des reliefs. En raison des impacts multiples des ETM sur les écosystèmes terrestres et marins, ainsi que sur la santé humaine, ces contaminations menacent directement l’approvisionnement en eau. En effet, parmi les ETM rencontrés en Nouvelle-Calédonie, certains sont connus pour être modérément ou significativement toxiques pour l'homme et pour l'environnement. C’est notamment le cas du chrome (notamment Cr6+), du nickel (Ni2+), du zinc (Zn2+), du cuivre (Cu2+), du plomb (Pb2+), du cadmium (Cd2+), de l’arsenic (As3+ et As5+), du mercure (Hg2+) ou du scandium (Sc3+).

 

          Face à ce problème d’envergure mondiale, les techniques actuelles d’épuration de l’eau (précipitation chimique, échange d'ions, osmose inverse, électrodialyse et ultrafiltration) sont peu satisfaisantes, car trop couteuses, lentes ou génératrices de déchets toxiques. De plus, elles ne répondent pas au contexte du territoire qui nécessite l’utilisation d’installations légères et adaptées à une échelle très locale (échelle du captage AEP (Alimentation en Eau Potable) par exemple). Ainsi, il existe un besoin urgent de développer en Nouvelle-Calédonie des alternatives plus sélectives, peu coûteuses et efficaces pour atténuer les concentrations en ETM dans les eaux usées ou de ruissellement, à des niveaux acceptables pour l'environnement et la santé humaine.

      L’utilisation de filtres naturels ayant une forte capacité d’adsorption nous semble une voie particulièrement pertinente pour le territoire. En effet, ces filtres permettraient d’une part, de retenir les ETM piégés sous formes dissoutes ou particulaires, puis de les récupérer pour les réutiliser potentiellement en aval[1]. D’autre part, l’impact environnemental de procédés reposant sur l’utilisation de tels filtres naturels serait négligeable. Cependant, un travail de recherche préalable est nécessaire pour identifier les biomatériaux possédant les propriétés bio-physico-chimiques nécessaires et pour développer de nouvelles méthodes les utilisant pour abaisser la contamination en ETM des effluents en aval des massifs ultrabasiques et/ou à forte pression industrielle ou anthropique.

 

           C’est dans cette perspective que nous déposons ce jour ce projet de recherche auprès du CRESICA. Nous considérons que les travaux proposés ici s’inscrivent pleinement dans la thématique « De l’eau potable par tous et par tout temps », et tout particulièrement dans l’objectif « d’identifier ou développer des solutions technologiques de traitement (eau potable) à petite échelle ». Nous tenons cependant à préciser que, bien que ce projet soit développé en Nouvelle-Calédonie, les techniques qu’il propose de développer seront facilement transférables à d’autres pays ; ce projet s’inscrivant plus largement dans la problématique globale de la dépollution des eaux et de la captation des métaux.

 

[1] Cet aspect pouvant s’avérer particulièrement prometteur pour certains métaux particulièrement rares au niveau international et ayant de nombreuses applications technologiques, comme par exemple le cas du Scandium.

             Dans ce projet, nous proposons de tester différentes méthodes, basées sur l’utilisation de microorganismes originaux issus de la biodiversité néo-calédonienne (figures 1 et 2), ou des biomolécules qu’ils produisent, pour développer des biotechnologies innovantes de dépollution des eaux et des environnements chargés en ETM.

Figure 1 – Exemple de microorganismes bactériens isolés à partir d’espèces métallophytes néo-calédoniennes.
Figure 1 – Exemple de microorganismes bactériens isolés à partir d’espèces métallophytes néo-calédoniennes.
Figure 2 – Exemple de microorganismes fongiques isolés à partir d’espèces métallophytes néo-calédoniennes.
Figure 2 – Exemple de microorganismes fongiques isolés à partir d’espèces métallophytes néo-calédoniennes.

 

 

 

 

 

          

 

 

 

 

Les 28 et 29 mars 2022, le CRESICA organisait le séminaire "Au fil de l'eau" qui a permis de présenter l'état d'avancement du projet.

 

Visionnez la présentation fait lors du séminaire grâce à la vidéo du projet DEPOLEAU par V. Burtet.