Le sable durable donne un coup de pouce à la pollution en absorbant les métaux toxiques et en purifiant les réserves d'eau

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Une équipe d'ingénieurs a développé un sable à revêtement minéral capable d'absorber les métaux toxiques comme le plomb et le cadmium de l'eau.

En plus de sa capacité à détruire les polluants organiques comme le bisphénol A, ce matériau pourrait aider les villes à puiser dans les eaux pluviales, une source d'eau abondante mais sous-utilisée.


Les conclusions de l’équipe ont été récemment publiées dans la revue Sciences de l'environnement: recherche et technologie de l'eau .

Les chercheurs de l'UC Berkeley savaient que les minéraux naturels qu'ils enduisaient de sable pouvaient réagir avec des contaminants organiques comme les pesticides dans les eaux pluviales. Cependant, la capacité du sable enduit à éliminer également les métaux nocifs pendant la filtration pourrait débloquer les approvisionnements en eau urbains qui avaient été radiés.

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Les villes au climat méditerranéen, comme Los Angeles, pourraient stocker les eaux pluviales sous terre pendant les hivers humides, où elles pourraient servir d'approvisionnement local peu coûteux pendant la saison sèche. Mais cette ressource est restée en grande partie inexploitée parce que les eaux pluviales ramassent des produits chimiques toxiques lorsqu'ils traversent les rues et les gouttières.


«Les polluants qui retiennent le potentiel de cette source d'eau viennent rarement un à la fois», a déclaré l'auteur principal de l'étude Joe Charbonnet, qui a mené cette recherche en tant qu'étudiant diplômé en génie civil et environnemental. «Il est logique que nous ripostions avec une technologie de traitement qui possède ces doubles capacités impressionnantes pour éliminer à la fois les métaux toxiques et les matières organiques. Nous soupçonnions que le sable à revêtement minéral était spécial, mais la façon dont il continue de nous impressionner avec ses multiples capacités est plutôt extraordinaire.

Les villes rejettent souvent les eaux pluviales en tant que pollution parce qu'elles ramassent la contamination comme les particules de plomb laissées par des décennies d'émissions d'essence au plomb ou de pesticides provenant des pelouses. L'exposition à ces produits chimiques est associée à un développement neurologique lent chez les enfants et à certains types de cancer.


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Cependant, les chercheurs disent que leur matériau de sable enduit pourrait être installé dans les jardins de pluie dans des endroits comme les parkings où les eaux pluviales peuvent être collectées et nettoyées. Ils estiment que ce matériau pourrait éliminer les métaux des eaux pluviales pendant plus d'une décennie dans un système d'infiltration typique, qui acheminerait le ruissellement dans les aquifères souterrains.

Les chercheurs voient ce matériau transformer la pollution en une solution pour les approvisionnements en eau tendus, en particulier dans les villes desséchées qui paient pour importer de l'eau.

«L'eau de pluie s'infiltrait dans le sol et rechargeait les aquifères», a déclaré David Sedlak, professeur de génie civil et environnemental et co-auteur de l'article. «Cela a changé lorsque nous avons recouvert les paysages urbains de surfaces dures comme les routes et les bâtiments. Alors que les villes en situation de stress hydrique tentent de trouver un moyen de ramener les eaux pluviales urbaines dans le sol, nous sommes sérieusement préoccupés par la qualité de cette eau. Nos sables enduits peuvent éliminer non pas une, mais deux grandes classes de contaminants qui menacent la qualité des eaux souterraines lors de l'infiltration des eaux pluviales.


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Pour fabriquer le média de filtration, les scientifiques ont enduit des particules de sable d'oxyde de manganèse, un minéral naturel non toxique que l'on trouve couramment dans le sol.

Des travaux ont déjà commencé pour étudier les performances de ce matériau à grande échelle. Les chercheurs ont déployé de grandes colonnes d'essai des sables minéralisés pour traiter les eaux pluviales sur des sites de Los Angeles et de Sonoma, en Californie.

Réimprimé de Ingénierie UC Berkeley

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