Nettoyer l’eau grâce à la lumière naturelle

Bien que cette application n’en soit qu’à ses premiers stades de développement, le dioxyde de titane peut aujourd’hui être utilisé pour accélérer le processus de purification de l’eau, ce qui pourrait sauver des milliards de vies.

À l’échelle mondiale, trois personnes sur dix – soit 2,1 milliards – n’ont pas accès à une eau propre et potable à domicile, selon un rapport récent de l’OMS.

Le manque d’infrastructures rend parfois difficile l’approvisionnement en eau potable, mais les dernières avancées dans le domaine de la chimie contribuent à ouvrir la voie.

Purifier l’eau

Aussi incroyable que cela puisse paraître, la lumière du soleil peut nettoyer l’eau naturellement. Exposée à la lumière du jour pendant un certain temps – environ 24 heures –, l’eau voit les micro-organismes qui la contaminent tués par les rayons solaires.

Malheureusement, ce processus est lent et ne fonctionne que si l’eau est claire et ne contient pas de saletés qui la rendent trouble. C’est uniquement dans ces conditions que la lumière peut atteindre tous les micro-organismes.

Il existe cependant une nouvelle solution qui permet d’accélérer considérablement ce processus : les photocatalyseurs, comme le dioxyde de titane (TiO2).

Grâce à ses incroyables propriétés photocatalytiques, le dioxyde de titane peut accélérer l’élimination des micro-organismes à la lumière du jour. Ainsi, l’eau peut être purifiée bien plus rapidement qu’en laissant le processus naturel faire effet.

En recouvrant l’intérieur d’un bac d’eau d’une couche très fine de TiO2, on peut améliorer le processus de purification de l’eau par le soleil. Le TiO2 crée dans l’eau des radicaux libres hydroxyles extrêmement réactifs qui attaquent les impuretés. C’est de cette façon que les molécules organiques et les micro-organismes sont éliminés. Les radicaux libres se dissipant rapidement, l’eau peut être bue en toute sécurité.

Bien que cette technologie soit encore à l’essai, un article publié en 2012 analysait les différentes propriétés du dioxyde de titane permettant le nettoyage de l’eau. L’équipe de recherche de l’université Tomsk Polytechnic, en Russie, a découvert que le dioxyde de titane s’avère le plus efficace lorsqu’il se présente sous forme de poudre créée dans une solution alcaline.

Désinfecter les surfaces

C’est une évidence : la possibilité de rendre l’eau potable rapidement et à grande échelle changerait la face du monde. Mais les propriétés photocatalytiques du dioxyde de titane peuvent aussi remédier à un autre fléau mondial – l’insalubrité et la transmission de maladies. D’après

un article publié en 2016, lorsqu’on expose du dioxyde de titane en poudre aux rayons solaires, il peut détruire des bactéries nocives comme l’E. Coli et le Staphylocoque Doré. Celles-ci touchent fréquemment les humains et causent des maladies potentiellement mortelles.

« Ces revêtements aux propriétés antibactériennes peuvent être utilisés dans les hôpitaux, sur les plats en céramique et dans le secteur du bâtiment, ou bien dans les contextes d’assainissement nécessitant l’inactivation de bactéries pour protéger l’environnement et la santé des populations », explique Changseok Han, de l’Agence Américaine de Protection de l’Environnement (EPA), qui a participé à cette étude.

Le niveau d’énergie relativement faible que nécessite ce processus, ainsi que le caractère non-toxique du dioxyde de titane, en font un moyen sûr et économique de désinfecter les surfaces – des critères particulièrement importants pour les communautés les plus pauvres et les plus à risque.

Demain

Bien qu’il s’agisse d’une technologie relativement récente, la photocatalyse par le dioxyde de titane fait toujours l’objet de tests visant à déterminer son potentiel en tant que purificateur d’eau et désinfectant. Impossible à ce jour de prévoir avec certitude l’impact considérable de cette technologie sur ceux qui en ont le plus besoin.

Comme le souligne le Dr Tedros Adhanom Ghebreyesus, directeur général de l’OMS : « L’accès à l’eau potable, à des installations sanitaires et à l’hygiène à domicile ne devrait pas être le privilège des riches ou de ceux qui vivent dans les centres urbains. Ce sont des besoins essentiels pour la santé, et il incombe à chaque pays de veiller à ce que tout le monde y ait accès. »

Si les propriétés photocatalytiques du TiO2 sont exploitées à bon escient, l’accès à l’eau potable pour tous sera peut-être bientôt une réalité.