Le traitement biologique des eaux usées ne parvient pas à éliminer totalement l'oxyde de cérium, l'une des nanoparticules métalliques les plus utilisées dans l'industrie microélectronique et dont l'usage est en plein développement. Ce résultat est tiré d'une étude menée par une équipe de chercheurs installés en Suisse, à l'Institut d'Ingénierie chimique et biologique, et publiée dans le journal Environmental Science and Technology (1).
FAVORISER LA DIFFUSION
Jusqu'à 6 % en masse des nanoparticules introduites dans les eaux usées par les chercheurs ont été retrouvés dans les eaux traitées, à la sortie de la microstation d'épuration mise en place pour l'expérience. Pour tester les performances épuratoires de leur installation, les chercheurs ont utilisé des effluents venus d'une station d'épuration municipale de Zurich et on ajouté, tout d'abord de l'oxyde de cérium pur, puis de l'oxyde de cérium traité par un agent surfactant non-biodégradable,
et enfin de l'oxyde de cérium traité par un agent surfactant biodégradable. En effet, dans l'industrie microélectronique, des agents surfactants sont souvent ajoutés au cours du process pour favoriser la bonne diffusion des nanomatériaux sur la surface traitée. Or ces agents ont pour effet de diminuer la capacité des nanoparticules à s'agglomérer, ce qui nuit à l'efficacité des opérations épuratoires. L'un des résultats de l'étude a été de montrer que les peptides (qui sont présents dans les eaux usées) ont le même effet sur l'oxyde de cérium que les agents surfactants : ils augmentent la stabilité de l'oxyde de cérium et diminuent donc la tendance de ces nanoparticules à s'agglomérer. D'où des résultats quasi identiques pour les nanoparticules sans agents surfactants, et celles traitées par ces mêmes agents.
À noter qu'avec une concentration de 100 ppm en masse, les chercheurs ont introduit une proportion d'oxyde de cérium plus élevée que celle généralement observée dans les effluents industriels ; avec une plus grande dilution, les particules auront encore moins tendance à s'agglomérer et à être éliminées par les traitements biologiques. Il est donc aujourd'hui nécessaire de poursuivre les études à taille réelle et d'étudier l'efficacité d'une épuration par des moyens physiques comme la filtration.