Technion (Israël) : 3 chercheuses veulent sauver l'eau potable
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Trouver un moyen de fournir de l’eau potable à l’ensemble de l’Humanité est aujourd’hui un réel défi. De par sa localisation géographique, Israël est un pays pauvre en eau potable. Plus de 98% des eaux usées par les ménages sont retraitées et utilisées pour l’industrie et l’agriculture. De plus, 75% de l’eau potable domestique est issue du dessalement de l’eau de mer ! Dans l’optique de contribuer à l’effort international, trois chercheuses israéliennes du Technion ont récemment présenté leurs nouvelles techniques de traitement des eaux.
Les ressources mondiales en eau potable se font de plus en plus rares et sont de plus en plus sollicitées ou polluées. Il est absolument nécessaire que la communauté scientifique internationale fasse des efforts considérables afin de développer des techniques permettant un traitement efficace et à bas-coûts des eaux usées, polluées ou bien de l’eau de mer. De par sa position géographique, Israël n’a que très peu de sources d’eau potable et doit son autonomie actuelle entièrement à des techniques innovantes. En effet, les chercheurs et ingénieurs israéliens ont conçu les usines de dessalement et de traitement des eaux usées les plus performantes au monde. Plus de 98% des eaux usées par les ménages sont actuellement traitées et réutilisées par l’industrie et l’agriculture ! Aussi, plus de 75% de l’eau potable est produite par les usines de dessalement d’eau de mer. Ces chiffres font d’Israël le champion du monde de la production et de la réutilisation d’eau. Il n’est donc pas étonnant que la recherche dans ce domaine soit très active en Israël, en témoigne la récente présentation des résultats de trois chercheuses du Technion sur le sujet.
Le Prof. Michal Green, experte en traitement des eaux de renommée mondiale, s’attaque au problème de la présence de nitrates dans l’eau, à l’origine de la fermeture chaque année de nombreux puits qui alimentent Israël, entrainant la perte de dizaines de millions de mètres cubes d’eau potable. Le Prof. Michal Green a développé avec le Dr. Sheldon Tarre un procédé chimique permettant de retirer les nitrates des sources d’eau. Cela ouvre la voie à la réhabilitation des eaux polluées, à grande échelle.
Le Prof. Yael Dubowski cherche à mettre au point un procédé optique utilisant la lumière ultra-violette afin de retirer certains micro-polluants de l’eau. Parmi eux, le triclosan, un antibactérien que l’on retrouve dans les savons et les dentifrices, intéresse particulièrement Prof. Dubowski. Alors que dans les procédés actuels de traitement des eaux usées, le triclosan est retiré à l’aide de produits chimiques coûteux et dangereux, la lumière ultra-violette transporte énormément d’énergie (la même énergie qui brûle la peau et provoque des coups de soleil) qui peut désagréger les polluants en leurs constituants de base (i.e. les atomes composant ces molécules) qui eux ne sont pas nocifs. Cette nouvelle technique pourrait simplifier grandement le traitement des eaux usées, le rendant accessible à bien des pays.
Le Dr. Adi Radian travaille sur le développement de procédés chimiques visant à débarrasser les eaux des pesticides. Ceux-ci sont présents dans l’eau à des concentrations si faibles que les méthodes chimiques classiques ne peuvent s’appliquer directement. Dans le laboratoire de Dr. Radian, les molécules telles que les pesticides sont adsorbées par des particules de gel dans lesquels une bactérie est présente et dégrade les micro-polluants. Une technique innovante et prometteuse.
Rédacteur : Arnaud Courvoisier, doctorant à l’Institut Weizmann pour le BVST
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Three researchers who have developed novel techniques for clearing particulate contaminants from water recently presented their work at the 15th International Conference on Small Water and Wastewater Systems (SWWS) and the 7th International Conference on Resource Oriented Sanitation (ROS). The two conferences were co-located at the Technion-Israel Institute of Technology. The researchers are all faculty members in the Technion Faculty of Civil and Environmental Engineering.
Prof. Michal Green, a world-renowned water treatment expert, reviewed several innovative methods developed in her laboratory to remove nitrates from water. According to her, “high concentrations of nitrates are the main reason for the closure of wells in the coastal aquifer of Israel with a potential for rehabilitation of tens of millions of cubic meters per year.” The various technologies developed in her laboratory, under the management of Dr. Sheldon Tarre, are designed to provide solutions to problems related to the removal of nitrates. These include the removal from brines, which are a by-product of membrane processes, by biological denitrification; removal by ion exchange and bio-regeneration; combination of nanofiltration and reverse osmosis to remove nitrates without brine production; and finally, a closed denitrification radiator with hydrogen as the electrons’ donor, a reactor characterized by high efficiency and very high efficiency of hydrogen.
Prof. Yael Dubowski examined an innovative method for removing organic micropollutants from water: irradiation of the polluted water by ultraviolet (UV) light at extremely short wavelengths. Prof. Dubowski’s research is currently focused on Triclosan, an anti-bacterial substance used in products such as soap and toothpaste. Its presence in treated wastewater effluent and in freshwater is undesirable. According to Dubowski, “The common solutions for treating micropollutants such as triclosan in water are based, inter alia, on the addition of chemicals, which complicates the operation of the system, while we offer a treatment comprising of ultraviolet irradiation only.” Prof. Dubowski and her colleagues are investigating the optimum UV wavelengths for decomposition of triclosan and other organic micropollutants, when irradiating the water with UV light at these wavelengths create a significant chain reaction that decomposes the micropollutants and disinfects the water. The study was funded by the Volkswagen Foundation and the Lower Saxony State of Germany. Since the system is relatively simple and inexpensive and does not require the purchase of various chemicals, it is an excellent solution for local (decentralized) treatment units.
Dr. Adi Radian, who deals with environmental chemistry with an emphasis on the development of soil and contaminated water treatment methods, introduced new technology to remove pesticides from water by combining adsorption and biodegradation. Pesticides are usually present in polluted water at very low concentrations. So low, in fact, that the usual methods of removing them from water are ineffective. The innovative method developed by Dr. Radian is based on encapsulation of bacteria in a gel made of silicon particles. Micropollutants (pesticides, for instance) are adsorbed to the gel that envelops the bacteria and then degraded by the encapsulated bacteria.
This was the first time that these two conferences, which are part of a series of annual conferences on small water and wastewater treatment systems under the auspices of the International Water Association (IWA) and the Israeli Water Association, were held in Israel. They were organized by Prof. Eran Friedler of the Faculty of Civil and Environmental Engineering at the Technion-Israel Institute of Technology and Prof. Amit Gross of the Zuckerberg Institute for Water Research at Ben Gurion University. Some 200 scientists, practitioners and government officials participated, about one-third from Israel and two-thirds from abroad.
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