Comment la biosorption permet-elle de récupérer les métaux ?
Comment la biosorption permet-elle de récupérer les métaux ?
Certaines eaux usées contiennent encore des métaux précieux. Il est peut-être possible de les extraire grâce à la biosorption.
Dans le cadre du projet SuPER W (1), Nina Ricci Palma Nicomel travaille à un doctorat dont le titre peut être traduit par : « Mise au point de procédés de (bio)sorption et de (bio)lixiviation pour la récupération de métaux précieux présents dans les flux de déchets, à l’aide d’une nouvelle plate-forme expérimentale à haut débit. » Elle effectue son doctorat à l’UGent (Université de Gand). Ce dernier a commencé en novembre 2016 et est prévu de durer quatre ans.
Biosorption
« La demande croissante de métaux entraîne une augmentation mondiale de l’extraction et de l’affinage des métaux », commence-t-elle. « Cette augmentation entraîne le rejet de grandes quantités d’eaux usées fortement polluées, contenant notamment de grandes quantités de métaux. Il serait bon de récupérer ces métaux recyclables. Le problème est que les technologies conventionnelles de récupération des métaux dans les eaux usées présentent des inconvénients. Par exemple, ils ne sont pas économiquement intéressants, ou bien ils nécessitent des produits chimiques nocifs, ou encore ils génèrent des déchets secondaires. Des procédés alternatifs de récupération des métaux ont donc été mis au point, tels que la biosorption. C’est-à-dire l’élimination de substances, telles que les métaux, hors de flux aqueux à l’aide de matières biologiques mortes. C’est ce que l’on appelle des biosorbants. Ce sont, par exemple, les déchets agricoles, les macro-algues, les déchets de levure et les coquillages. »
Automatisation
Avant de mettre en application la biosorption, on effectue des expériences à l’échelle du laboratoire. Ces dernières sont la plupart du temps réalisées manuellement. « S’il est nécessaire de tester un grand nombre d’échantillons dans quantité de conditions différentes, par exemple pour examiner la sélectivité du processus de sorption, la tâche peut devenir fastidieuse et gourmande en temps », fait remarquer Nina Nicomel. « Une plate-forme automatisée à haut débit pourrait y remédier. L’idée est d’automatiser les étapes de l’expérimentation de biosorption, et plus précisément le dosage de l’adsorbant, l’ajout de solutions métalliques, l’ajustement de la composition matricielle, la mesure et l’ajustement du pH et l’agitation. Cette approche produit davantage de données qui peuvent être utilisées pour la conception de modèles devant permettre la mise au point de processus de sorption plus sélectifs. En outre, elle permet aussi d’acquérir des connaissances complémentaires concernant le processus de biosorption. Les deux devraient produire des applications industrielles plus efficaces. » La plate-forme automatisée pour les expérimentations de sorption est mise au point conjointement avec le centre de recherche Flamac.
« Les tests peuvent devenir fastidieux et gourmands en temps. Une plate-forme automatisée à haut débit pourrait y remédier. »
Métaux critiques
« Le nickel, le cobalt, le cuivre, le zinc et l’indium sont au centre des préoccupations en matière de récupération, car ce sont des métaux économiquement importants », poursuit la doctorante. « Les matières premières critiques identifiées par la Commission européenne en 2017 sont particulièrement intéressantes. Il s’agit de métaux qui sont importants pour la technologie moderne, mais dont on ne sait pas s’ils pourront être approvisionnés en quantités suffisantes à l’avenir. Le cobalt et l’indium en font partie. Mes recherches peuvent rendre ces métaux plus accessibles dans l’UE en les extrayant de manière simple, économique et durable des flux de déchets contenant des métaux. »
(1) SuPER-W (www.superw.ugent.be) est un projet européen commun de doctorat financé par le programme européen Marie Skłodowska Curie Actions (MSCA).
Par Koen Vandepopuliere
