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Des scientifiques recyclent des eaux usées contenant de l’acide phosphorique

Les eaux usées d'une entreprise israélienne d'extraction de phosphate ont causé des dommages environnementaux au cours d'eau Ashalim

Vue d'un bassin de boues toxiques près de l'usine d'extraction de phosphate de Zin dans le désert du Néguev, le 11 août 2021. (Capture d'écran/Kan)
Vue d'un bassin de boues toxiques près de l'usine d'extraction de phosphate de Zin dans le désert du Néguev, le 11 août 2021. (Capture d'écran/Kan)

Des scientifiques de l’université Ben-Gurion du Neguev ont mis au point un moyen de recycler le type d’eaux usées d’acide phosphorique qui a provoqué une catastrophe environnementale en 2017 lorsqu’il s’est écoulé dans le ruisseau Ashalim, dans le sud d’Israël.

L’effondrement de la paroi d’un bassin de rétention de phosphate – le déchet de la fabrication d’engrais – a propulsé quelque 100 000 mètres cubes d’eau acide et d’autres polluants dans un parcours de randonnée très fréquenté.

Selon le ministère de la Protection de l’environnement, au moins huit bouquetins – un tiers de ceux qui vivent dans la région – et de nombreux renards et oiseaux ont été retrouvés morts dans les deux semaines qui ont suivi le déversement des mines de phosphate de Rotem Amfert, dans le désert du Neguev, au sud-ouest de la mer Morte.

La région ne s’est toujours pas complètement remise.

L’acide phosphorique est le principal ingrédient des engrais industriels, une industrie massive et très gourmande en eau dans le monde entier.

Le processus de recyclage développé à l’université Ben Gurion, dans le sud d’Israël, transforme les boues toxiques pour l’environnement en eau propre, en acides précieux et en roche phosphatée propre, le tout pouvant être réutilisé par les usines.

Un bouquetin mort retrouvé à Nahal Ashalim, après une fuite massive de déchets acide le 30 juin 2017. (Crédit : Mark Katz/Autorité de la nature et des parcs)

Lior Monat, doctorant dans le laboratoire du chimiste de l’eau Oded Nir, a dirigé les recherches sous la supervision de ce dernier.

« La production d’acide phosphorique génère beaucoup d’eaux usées industrielles qui ne peuvent pas être traitées efficacement en raison de leur faible pH et de leur potentiel de précipitation élevé », a expliqué Nir, le co-chercheur principal. « Aujourd’hui, les eaux usées sont généralement stockées dans des bassins d’évaporation. Cependant, ceux-ci sont sujets à des brèches, des fuites et des inondations. »

Le cours d’eau boueux d’Ashalim après la fuite de déchets toxiques depuis une usine d’engrais, le 30 juin 2017. (Crédit : ministère de l’Environnement)

Les méthodes de traitement conventionnelles avaient du mal à gérer l’acidité, la salinité et la dureté des eaux usées, poursuit-il.

« Par conséquent, nous avons développé un processus alternatif en trois étapes pour le traitement des eaux usées d’acide phosphorique comprenant l’électrodialyse sélective, l’osmose inverse et la neutralisation. »

Oded Nir. (Crédit : Dani Machlis/BGU)

L’équipe a évalué la méthode avec des eaux usées synthétiques en laboratoire, avec des résultats positifs. Le processus a réussi à récupérer de l’eau propre et du phosphate tout en réduisant le volume des eaux usées de 90 %. Il n’a pas non plus généré d’entartrage minéral significatif, qui pourrait interférer avec les membranes.

En outre, la puissance nécessaire était suffisamment faible pour indiquer que la méthode pourrait être à la fois durable et économiquement viable, selon un communiqué de l’université Ben Gourion.

« Ce procédé est très prometteur, et nous encourageons les acteurs de l’industrie à examiner son potentiel et son applicabilité dans leurs usines », a déclaré Roy Bernstein, co-chercheur principal.

Nir, Roy Bernstein, Monat, Wei Zhang, Alice Jarošíková et Hao Haung sont tous membres du Zuckerberg Institute for Water Research, qui fait partie des Jacob Blaustein Institutes for Desert Research sur le campus Sde Boker de l’université Ben-Gourion. Nir est également membre de la Goldman Sonnenfeldt School of Sustainability and Climate Change.

La recherche, publiée dans ACS Sustainable Chemistry and Engineering, une revue scientifique publiée par l’American Chemical Society, a été soutenue par une subvention du ministère des sciences et de la technologie.

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