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Développement d’un procédé de traitement chimique des substances perfluoroalkylées et polyfluoroalkylées (PFAS) : détermination des mécanismes et des cinétiques de dégradation

Début : 01 mai 2022

Fin : 01 avril 2025

Encadrant(s) :
Eric van Hullebusch, Ioannis Ignatiadis, Stéphanie Betelu, Stefan Colombano, Hossein Davarzani

Statut : En cours

Utilisés couramment depuis les années 1950 à des fins domestiques et industrielles, les substances per- et polyfluoroalkylées et leurs sels et dérivés, nommés PFAS, sont des composés organofluorés d’origine exclusivement anthropique. Leurs propriétés, à la fois hydrophobes et hydrophiles, lipophobes et stables thermiquement en font d’excellents tensio-actifs utilisés dans l’industrie du textile, comme imperméabilisants, de l’agro-alimentaire, comme surfactants sur les emballages cartonnés et dans les mousses filmogènes aqueuses dans la lutte contre les incendies. Ce large éventail d’usage couplé aux nombreuses voies de pénétration dans l’environnement, par lessivage ou lixiviation des sols, via les effluents des stations d’épuration d’eaux usées ou par contamination atmosphérique au cours des processus de production et de combustion, sont responsables, dans le monde entier, d’une pollution principalement diffuse du biote, des sols, des eaux souterraines et de surfaces. De nombreuses études toxicologiques sur ces substances ont également démontrés des effets cancérigènes, des impacts sur la fertilité et les défenses immunitaires de l’Homme. Au sein des PFAS, l’acide perfluorooctanesulfonique (PFOS) et l’acide perfluorooctanoïque (PFOA) comptent parmi les PFAS les plus diffus dans les différents compartiments de l’environnement. Ils font aussi partie des agents tensioactifs reconnus comme perturbateurs endocriniens les plus cités. Parmi les techniques de remédiation, le pompage, le sparging ou la désorption thermique, associés à la sorption par charbon actif sont les plus couramment utilisés, avec des rendements épuratoires très variables. Si la désorption thermique permet d’obtenir des rendements compris entre 95 et 99% de défluorination des sols, le besoin énergétique demeure trop onéreux au regards des défis économiques et environnementaux du 21ieme siècle. L’objectif du travail de thèse vise par conséquent à développer et à optimiser, via une étude poussée des mécanismes et cinétiques de dégradation de ces produits, un procédé de défluorination réductive in situ des substances organofluorées ainsi qu’une méthodologie de surveillance in situ de la dépollution.

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