Biosorbant nanofibreux pour la séquestration de métaux dans l'eau

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La pollution de l'eau par les métaux lourds causée par les activités industrielles notamment des secteurs de l'exploration minière et de la métallurgie est une problématique de plus en plus préoccupante à travers le monde. Les métaux dont le cuivre, le chrome, le plomb, le cadmium ou l'arsenic contaminent les sources d'eau potable et sont toxiques pour la santé humaine. Ils doivent donc être éliminés convenablement pour respecter les seuils imposés par la réglementation environnementale. Nous proposons de développer un module de traitement de l'eau sous la forme d'un matériau biocomposite fabriqué à partir de polysaccharides naturels soit le chitosane et la cellulose. Ces polysaccharides sont des substituts potentiels aux adsorbants organiques et minéraux à cause de leur structure particulière, de leurs propriétés physico-chimiques, de leur forte réactivité et de l'excellent pouvoir de captation des métaux résultant de la présence de nombreux groupements fonctionnels présent sur leur chaîne moléculaire. Le module sera constitué d'une pellicule de nanofibres électrofilées de chitosane, déposée sur un support perméable rigide. L'insertion de particules de nanocelluloses dans la pellicule de nanofibres est proposée pour accroître la surface spécifique et le nombre de sites actifs pour séquestrer les métaux. Les paramètres d'opération du procédé d'électrofilage seront optimisés afin de synthétiser des membranes nanofibreuses de qualité. Ces dernières seront ensuite évaluées pour déterminer leur pouvoir de séquestration et de sélectivité de métaux en solution aqueuse. Par la suite, le module prototype sera fabriqué, caractérisé et testé sur un banc d'essai afin d'évaluer ses performances opérationnelles et de captation de métaux en solution. L'originalité des travaux repose sur la mise au point d'un nouveau bioadsorbant à partir de résidus de l'industrie de la pêche (chitosane) et de la forêt (cellulose). Les résultats à court terme serviront à démontrer la faisabilité technique du module. Ces résultats serviront ensuite à définir les paramètres importants pour la conception d'un équipement à l'échelle industrielle. À plus long terme, les résultats pourraient influencer les décideurs politiques impliqués dans l'élaboration de normes et législations spécifiques entourant la gestion des eaux et la protection des ressources hydriques du pays. L'implantation de ces technologies en milieu industriel aura des impacts majeurs sur le mode de gestion de l'eau par les usines. Elle contribuera aux efforts exigés pour réduire les impacts négatifs que représente l'accroissement attendu des pressions sur les ressources en eau. De plus, ce projet permettra la formation d'un personnel hautement qualifié prêt à intégrer le marché de l'emploi. L'apport de ce personnel qualifié est essentiel pour que l'industrie puisse s'assurer un renouvellement approprié de ses ressources humaines.