Des chercheurs allemands franchissent une étape prometteuse dans la lutte contre les PFAS, ces substances ultrarésistantes qui contaminent durablement l’environnement et menacent la santé humaine. Leur objectif : détruire ces composés directement dans les usines et les stations d’épuration, avant qu’ils ne se retrouvent dans nos robinets.

Pendant des années, les conseils destinés au grand public se sont multipliés : remplacer les poêles antiadhésives, éviter certains emballages alimentaires, utiliser des filtres domestiques ou limiter l’exposition à certains produits de consommation. Pourtant, face à l’ampleur de la contamination par les PFAS (substances per- et polyfluoroalkylées), ces gestes individuels restent insuffisants.

La véritable réponse passe désormais par des solutions industrielles capables d’agir directement à la source de la pollution.

Des chercheurs du Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), en Allemagne, viennent justement de développer deux procédés innovants destinés à détruire ces molécules extrêmement résistantes avant qu’elles n’atteignent les réseaux d’eau potable. Leurs travaux, publiés dans les revues Chemical Engineering Journal Advances et Scientific Reports, ouvrent une nouvelle perspective dans la lutte contre ces contaminants persistants.

Pourquoi les PFAS inquiètent-ils autant ?

Les PFAS regroupent plusieurs milliers de substances chimiques utilisées depuis les années 1950 dans de nombreux secteurs industriels.

On les retrouve notamment dans :

• les revêtements antiadhésifs des ustensiles de cuisine ;
• certains textiles imperméables ;
• les emballages alimentaires ;
• les mousses anti-incendie ;
• certains cosmétiques ;
• les peintures et revêtements industriels ;
• les composants électroniques.

Leur succès repose sur une caractéristique unique : ils résistent presque à tout.

Ils supportent :

• les températures élevées ;
• les produits chimiques ;
• les graisses ;
• l’eau.

Cette résistance exceptionnelle est due à la liaison carbone-fluor, l’une des plus solides connues en chimie.

Mais cette qualité industrielle devient un problème environnemental majeur : une fois rejetés dans la nature, les PFAS se dégradent extrêmement lentement. Ils peuvent persister pendant plusieurs décennies, voire plusieurs siècles, d’où leur surnom de « polluants éternels ».

Des contaminants présents partout

Aujourd’hui, les PFAS sont détectés dans :

• les rivières ;
• les nappes phréatiques ;
• les sols agricoles ;
• les poissons ;
• certains aliments ;
• l’eau potable ;
• le sang de la majorité de la population mondiale.

Leur présence est devenue si généralisée qu’ils constituent désormais un véritable enjeu de santé publique.

Quels sont les risques pour la santé ?

Les connaissances scientifiques progressent rapidement.

Selon plusieurs agences sanitaires internationales, une exposition chronique à certains PFAS est associée à un risque accru de :

• perturbations hormonales ;
• augmentation du cholestérol ;
• diminution de la réponse immunitaire, notamment après certaines vaccinations ;
• troubles de la fertilité ;
• complications pendant la grossesse ;
• atteintes hépatiques ;
• maladies de la thyroïde ;
• certains cancers, notamment du rein et des testicules pour certains PFAS.

Toutes les molécules de cette famille ne présentent cependant pas le même niveau de toxicité, ce qui explique la poursuite des recherches pour mieux évaluer leurs effets respectifs.

La solution ne peut plus reposer uniquement sur les consommateurs

Pendant longtemps, les stratégies proposées visaient principalement à réduire l’exposition individuelle.

• Changer de poêle.
• Utiliser un filtre à eau.
• Éviter certains emballages.
• Même si ces gestes restent utiles, ils ne permettent pas d’éliminer la pollution déjà présente dans l’environnement.

Les chercheurs estiment aujourd’hui que la priorité consiste à empêcher les PFAS d’atteindre les réseaux d’eau potable.

Autrement dit, agir directement :

• dans les usines ;
• dans les stations de traitement des eaux ;
• sur les sites industriels responsables des rejets.

Première technologie : faire exploser des milliards de microbulles

La première méthode développée par les chercheurs repose sur un phénomène appelé cavitation hydrodynamique.

Son principe est relativement simple.

L’eau contaminée traverse un passage très étroit.

Cette accélération provoque la formation de minuscules bulles de vapeur.

Les PFAS, qui possèdent des propriétés tensioactives, viennent naturellement s’accrocher à leur surface.

Lorsque les bulles éclatent sous l’effet des variations de pression, elles génèrent localement des températures pouvant atteindre plusieurs milliers de degrés Celsius pendant une durée extrêmement brève.

Cette énergie phénoménale fragilise les célèbres liaisons carbone-fluor.

En parallèle, l’explosion des bulles produit des radicaux hydroxyles, des molécules extrêmement réactives capables d’attaquer les composés intermédiaires issus de la dégradation des PFAS.

Des résultats déjà encourageants

Les premiers essais ont été réalisés sur de l’eau contaminée par le PFOS (sulfonate de perfluorooctane), l’un des PFAS historiques les plus étudiés.

Résultat :

• environ 37 % des molécules ont été détruites ;
• le procédé est resté stable durant toute l’expérience.

Même si ce taux reste insuffisant pour une application industrielle, les chercheurs ambitionnent désormais d’atteindre plus de 80 % de destruction, seuil considéré comme beaucoup plus pertinent pour le traitement des eaux.

Deuxième technologie : le plasma froid

La seconde approche utilise une technologie encore plus spectaculaire : le plasma froid.

Le plasma est parfois qualifié de quatrième état de la matière.

Il s’agit d’un gaz fortement ionisé contenant de nombreuses particules extrêmement énergétiques.

Les chercheurs créent ce plasma directement à la surface de l’eau contaminée tout en injectant simultanément un gaz.

Les PFAS s’accumulent autour des bulles de gaz.

En remontant vers la surface, ils entrent dans la zone de plasma où ils sont exposés à une multitude de réactions chimiques capables de casser leurs liaisons moléculaires.

Une efficacité presque totale

Les résultats obtenus sont particulièrement prometteurs.

Cette méthode est parvenue à dégrader presque complètement :

• les PFAS à longues chaînes ;
• les PFAS à chaînes courtes, réputés plus difficiles à éliminer.

Autre avantage : le traitement est beaucoup plus rapide que la cavitation hydrodynamique.

Son principal inconvénient reste toutefois sa consommation énergétique élevée.

Les chercheurs étudient également les molécules produites après la destruction des PFAS afin de vérifier qu’elles ne présentent aucun risque pour la santé ou pour l’environnement.

Associer les deux technologies pour améliorer les performances

Les scientifiques pensent désormais que la meilleure solution pourrait être de combiner les deux procédés.

La cavitation produirait les conditions idéales pour fragiliser les molécules.

Le plasma assurerait ensuite leur destruction presque complète.

Cette approche pourrait permettre :

• d’améliorer les taux d’élimination ;
• de réduire les coûts énergétiques ;
• de limiter la formation de sous-produits indésirables.

Le défi reste le passage à l’échelle industrielle

Pour l’instant, ces expériences n’ont été réalisées que sur des volumes d’environ 50 millilitres.

Le véritable défi consiste désormais à adapter cette technologie à des installations capables de traiter plusieurs milliers, voire plusieurs millions de litres d’eau chaque jour.

Cette phase d’industrialisation représente une étape essentielle avant toute utilisation dans les stations d’épuration ou les sites industriels.

Pourquoi cette découverte est importante

Contrairement aux filtres domestiques, qui retiennent les PFAS sans les détruire, ces nouvelles technologies cherchent à éliminer définitivement ces substances.

Si elles confirment leur efficacité à grande échelle, elles pourraient profondément transformer la gestion de la pollution des eaux.

L’objectif ne serait plus seulement de déplacer les contaminants ou de les concentrer dans des déchets spéciaux, mais bien de les dégrader chimiquement.

Une avancée majeure dans la lutte contre les polluants persistants.

Recommandations pour limiter son exposition aux PFAS

En attendant le déploiement de solutions industrielles, quelques précautions restent utiles :

• privilégier les ustensiles de cuisson sans revêtement dégradé ;
• éviter de surchauffer les poêles antiadhésives anciennes ;
• limiter l’utilisation de produits traités contre les taches ou l’eau lorsque cela n’est pas nécessaire ;
• varier les sources d’alimentation afin de réduire une exposition répétée ;
• suivre les recommandations des autorités sanitaires concernant la qualité de l’eau potable ;
• soutenir les démarches de réduction des émissions industrielles de PFAS.

La prévention individuelle reste utile, mais elle ne peut remplacer les politiques publiques visant à réduire les rejets à la source.

A retenir

Les PFAS figurent parmi les contaminants environnementaux les plus difficiles à éliminer en raison de leur exceptionnelle stabilité chimique. Les chercheurs allemands proposent aujourd’hui deux approches innovantes — la cavitation hydrodynamique et le plasma froid — capables de détruire ces molécules directement dans l’eau contaminée. Bien que ces technologies soient encore au stade expérimental, elles représentent une avancée prometteuse vers des systèmes de traitement capables d’empêcher ces « polluants éternels » d’atteindre durablement les ressources en eau potable.

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