Le pollen tourné du bon côté de la force aide à nettoyer les déversements toxiques
Des chercheurs de Singapour utilisent des matériaux naturels comme le pollen pour créer une nouvelle solution pour aider à nettoyer les déversements de pétrole.
Des chercheurs aux États-Unis ont déjà inventé une éponge qui peut être utilisé comme une nouvelle solution pour absorber les contaminants dans l’eau. Aujourd’hui, des chercheurs asiatiques ont apporté une touche écologique à ce type d’invention avec une éponge faite de pollen de tournesol qui semble prometteuse pour absorber les déversements de pétrole.
Des chercheurs de L’Université technologique de Nanyang (NTU) à Singapour et l’Université Sungkyunkwan en Corée du Sud ont collaboré pour créer l’éponge hydrophobe, qui, selon eux, peut absorber les contaminants pétroliers de différentes densités, y compris l’essence et l’huile à moteur, à un taux similaire aux matériaux absorbants commerciaux couramment utilisés pour tremper. vers le haut des déversements.
Le plus important, peut-être, est le fait que l’éponge est fabriquée à partir de matériaux naturels, de sorte qu’elle n’ajoute aucun nouvel agent chimique dans une zone déjà contaminée, et est également moins chère à produire, ont déclaré les chercheurs.
« En affinant les propriétés matérielles du pollen, notre équipe a développé avec succès une éponge qui peut cibler sélectivement le pétrole dans les sources d’eau contaminées et l’absorber », a déclaré le professeur Cho Nam-Joonfrom de la NTU School of Materials Science and Engineering, qui a dirigé la recherche. « L’utilisation d’un matériau que l’on trouve en abondance dans la nature rend également l’éponge abordable, biodégradable et écologique. »
La capacité de l’éponge provient principalement d’une couche de chercheurs d’acides gras naturels appliquée à l’éponge, qui elle-même est composée de pollen de tournesol, que l’équipe a déjà utilisé pour créer de nouveaux matériaux à diverses fins.
L’année dernière, par exemple, l’équipe a créé un matériau semblable à du papier à partir de pollen comme alternative plus écologiquement durable au papier créé à partir d’arbres. Le papier se plie et se recourbe également en réponse aux niveaux d’humidité ambiante, étendant son application à d’autres utilisations dans les robots mous, les capteurs et les muscles artificiels.
« Le pollen qui n’est pas utilisé pour la pollinisation des plantes est souvent considéré comme un déchet biologique », a expliqué Nam-Joonfrom dans un communiqué de presse. « Grâce à notre travail, nous essayons de trouver de nouvelles utilisations pour ces « déchets » et de les transformer en une ressource naturelle renouvelable, abordable et biodégradable. »
Une équipe de scientifiques, dirigée par NTU Singapour et l’Université Sungkyunkwan en Corée du Sud, a créé une éponge réutilisable et biodégradable qui peut facilement absorber l’huile et d’autres solvants organiques provenant de sources d’eau contaminées.
Création de l’éponge
Le pollen est connu comme le diamant du règne végétal pour son extérieur dur. Pour former l’éponge, l’équipe l’a transformée en particules de microgel par un processus chimique semblable à la fabrication de savon conventionnel. Plus précisément, le processus comprend l’élimination du ciment de pollen collant à base d’huile qui recouvre la surface du grain, après quoi les chercheurs ont incubé le pollen dans des conditions alcalines pendant trois jours.
Le matériau de type gel résultant a ensuite été lyophilisé, ce qui a entraîné la formation d’éponges polliniques avec des architectures poreuses en 3D, ont déclaré les chercheurs.
Enfin, les chercheurs chauffent brièvement les éponges à 200 degrés Celsius, ce qui leur donne leur structure stable leur permettant d’absorber et de libérer à plusieurs reprises des liquides. Le chauffage a également amélioré la résistance de l’éponge à la déformation, ont-ils déclaré.
Une fois l’éponge elle-même formée, les chercheurs l’ont recouverte d’une couche d’acide stéarique, un type d’acide gras que l’on trouve couramment dans les graisses animales et végétales. Cela garantissait que l’éponge resterait hydrophobe et ciblerait le pétrole et non l’eau pour sa capacité d’absorption, ont déclaré les chercheurs.
Les chercheurs ont publié un article sur leurs travaux dans la revue Matériaux fonctionnels avancés.
Performances et utilisations futures
Jusqu’à présent, les chercheurs ont conçu des éponges mesurant 5 centimètres (cm) de diamètre, qui devraient évidemment être agrandies pour résoudre le problème de l’absorption du pétrole lors des marées noires. Ils ont testé ces éponges pour les performances potentielles dans des scénarios du monde réel, avec des résultats prometteurs, ont-ils déclaré.
L’équipe a mené trois tests spécifiques à cette fin. Tout d’abord, ils ont utilisé l’éponge de pollen pour absorber une gamme d’huiles et de solvants organiques de densités variables, tels que l’essence, l’huile de pompe et le n-hexane, un produit chimique présent dans le pétrole brut. Les résultats ont montré que l’éponge avait une capacité d’absorption de 9,7 à plus de 29,3 g/g, comparable aux absorbants en polypropylène commerciaux à base de pétrole utilisés dans les déversements d’hydrocarbures, qui ont une capacité d’absorption de 8,1 à 24,6 g/g.
L’éponge a également montré sa durabilité et sa réutilisation lors de tests au cours desquels les scientifiques l’ont trempée à plusieurs reprises dans de l’huile de silicone, puis l’ont essorée. L’éponge pourrait bien fonctionner pendant au moins 10 cycles, ont déclaré les chercheurs.
Enfin, l’équipe a testé la capacité d’une éponge de 1,5 cm de diamètre et 5 millimètres de hauteur à absorber l’huile moteur d’un échantillon d’eau contaminée, constatant que l’éponge pouvait absorber l’huile en moins de deux minutes.
Les chercheurs envisagent diverses autres utilisations de l’éponge et d’autres matériaux à base de pollen en raison de la biocompatibilité du pollen, a déclaré Nam-Joonfrom. « Il ne provoque pas de réaction immunologique, allergique ou toxique lorsqu’il est exposé aux tissus corporels, ce qui le rend potentiellement adapté à des applications telles que les pansements, les prothèses et l’électronique implantable », a-t-il déclaré dans un communiqué de presse.
Les prochaines étapes de la recherche consistent à augmenter la taille des éponges polliniques et à collaborer avec des organisations non gouvernementales et des partenaires internationaux pour mener des tests pilotes utilisant l’éponge dans des scénarios environnementaux réels, a ajouté Nam-Joonfrom.
