Rice Husk Biochar Filtration for Microplastic Removal from Raw Water at a Drinking-Water Depot in Aceh Besar, Indonesia
Cette étude démontre qu'un filtre à biochar de balle de riz non modifié et à faible coût peut atteindre jusqu'à 100 % d'élimination des microplastiques de l'eau brute dans un dépôt d'eau potable à Aceh Besar, en Indonésie, avec une efficacité d'élimination qui augmente considérablement à mesure que la profondeur du lit de biochar augmente.
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Imaginez votre approvisionnement local en eau comme un gigantesque fleuve invisible coulant à travers des tuyaux, transportant la fraîcheur dont vous avez besoin chaque jour. Mais caché au sein de ce flux limpide se trouve un ennemi sournois et invisible : les microplastiques. Il ne s'agit pas des grosses bouteilles en plastique que vous voyez sur la plage ; ce sont de minuscules éclats de plastique décomposés, plus petits qu'un ongle, qui se sont glissés à travers les stations de traitement des eaux standards. Voyez-les comme des confettis microscopiques qui refusent de se dissoudre. Parce qu'ils sont si petits, ils peuvent voyager à dos de bactéries et de produits chimiques, se transformant en minuscules camions de livraison de pollution directement dans nos verres d'eau. Depuis des années, des scientifiques cherchent un moyen peu coûteux et facile de capturer ces petits fauteurs de troubles avant qu'ils n'atteignent nos robinets, en particulier dans les endroits où les grandes usines de traitement d'eau de haute technologie ne sont pas une option. La question que tout le monde se pose est la suivante : pouvons-nous construire un filtre en utilisant des choses que nous avons déjà sous la main, comme des déchets agricoles, pour nettoyer notre eau ?
C'est exactement ce qu'une équipe de chercheurs en Indonésie a décidé de tester. Ils se sont penchés sur un problème courant : les petits dépôts d'eau communautaires qui remplissent des jerricans pour les familles. Ces dépôts utilisent souvent de l'eau brute qui peut déjà être pleine de microplastiques. Au lieu d'acheter des filtres coûteux et de haute technologie, l'équipe s'est posé une question simple : pourraient-ils utiliser des balles de riz — les enveloppes dures et extérieures des grains de riz que les agriculteurs jettent habituellement — pour capturer ces éclats de plastique ?
Les chercheurs ont transformé les balles de riz en « biochar », qui est essentiellement du charbon fabriqué à partir de plantes. Ils ont fait cela en faisant cuire les enveloppes dans un four spécial sans oxygène, un processus appelé pyrolyse. Cela transforme les enveloppes en un matériau extrêmement poreux, semblable à une éponge, qui est excellent pour attraper les choses. Ils ont installé une série de tubes transparents (comme de grands tubes à essai) et les ont remplis de différentes couches de matériaux pour voir ce qui fonctionnait le mieux. Ils ont testé :
- Le témoin : Juste du sable et du gravier ordinaires (le matériel standard).
- La balle de riz brute : Des balles de riz non cuites, non cuites au four.
- Le biochar : Des balles de riz qui ont été cuites en charbon, en couches de 5, -10 et 15 centimètres d'épaisseur.
Ils ont versé de l'eau contenant 120 particules de microplastiques par litre à travers ces tubes et ont compté combien en passaient de l'autre côté. Les résultats étaient comme regarder un tour de magie. Le sable et le gravier ordinaires n'ont capturé qu'environ un tiers du plastique (en laissant 82 particules derrière eux). Les balles de riz brutes, non cuites, ont fait un peu mieux, capturant environ 60 % d'entre elles. Mais les véritables stars étaient les filtres de biochar cuit.
Lorsqu'ils ont utilisé seulement 5 centimètres de biochar cuit, l'eau est sortie presque parfaitement propre, avec seulement 3 particules restantes sur les 120 initiales. C'est un taux de réussite de 97,5 % ! Mais lorsqu'ils ont augmenté la couche à 10 centimètres, le filtre est devenu un super-héros. Il a capturé chaque particule, soit la totalité des 120 particules. L'eau sortante ne contenait aucun microplastique détectable. Même une couche plus épaisse de 15 centimètres n'a pas fait mieux que la couche de 10 centimètres, suggérant que 10 centimètres est le « point idéal » pour ce filtre spécifique.
Les scientifiques ont également examiné la composition des particules de plastique. En utilisant un scanner lumineux spécial (FTIR), ils ont découvert que le plastique était principalement composé de polyéthylène et de polypropylène anciens et altérés (ce qui compose les bouteilles et les sacs), ainsi qu'un peu de polystyrène (comme les gobelets en mousse). Le truc cool ? Le filtre n'a pas modifié chimiquement le plastique ; il l'a simplement piégé physiquement, comme un filet qui attrape des poissons. Les particules de plastique étaient coincées dans les minuscules trous et les surfaces collantes du biochar.
L'étude suggère que cette solution simple et peu technologique — utilisant des balles de riz qui seraient autrement des déchets — pourrait changer la donne pour les petits dépôts d'eau. C'est bon marché, cela utilise des matériaux locaux et cela n'a pas besoin de produits chimiques sophistiqués pour fonctionner. Bien que les chercheurs aient noté qu'ils n'ont testé chaque essai qu'une seule fois et que le débit de l'eau ralentissait à mesure que le filtre devenait plus épais (ce qui est attendu), les résultats suggèrent fortement qu'une couche de 10 centimètres de biochar de balle de riz peut éliminer complètement les microplastiques de l'eau brute. C'est un rappel que parfois, les meilleures solutions aux problèmes modernes se cachent juste sous nos yeux, directement dans nos bols de riz.
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