Moins de 10 % du plastique produit dans le monde a été recyclé. L'un des principaux défis environnementaux est que le plastique ne se décompose pas, mais se fragmente en minuscules particules contaminant le sol et l'eau. Les microplastiques mesurent de 1 micromètre à 5 millimètres, tandis que les nanoplastiques sont inférieurs à 1 micromètre.
Des microplastiques ont été détectés dans les lacs, les eaux souterraines et l'eau du robinet, et les nanoplastiques y sont probablement présents. Des études les ont identifiés dans l'eau du robinet en Chine, les lacs suisses et même la glace polaire. Cependant, l'ampleur de cette contamination reste méconnue en raison des difficultés de détection, compliquant les solutions.
Les microplastiques ont été trouvés pour la première fois dans le sang humain et les tissus pulmonaires vivants, mais leurs effets sur la santé humaine ne sont pas pleinement élucidés. Ingerés, ils pourraient perturber le microbiome intestinal, favorisant des troubles comme le syndrome du côlon irritable ou les maladies inflammatoires de l'intestin, bien qu'aucun lien direct ne soit établi.
« Il n'est pas judicieux de libérer d'énormes quantités de matériaux synthétiques non biodégradables dans l'environnement, qui se transforment en micro- et nanoplastiques », déclare Ralf Kägi, directeur du Laboratoire des particules à l'Eawag, Institut fédéral suisse de recherche aquatique et des technologies.
« Les nanoparticules plastiques peuvent avoir des effets indésirables sur les écosystèmes et la santé humaine. Plus elles sont petites, plus elles risquent d'être absorbées par les organismes et distribuées, par exemple, dans le tractus gastro-intestinal », ajoute-t-il.
Avec la dégradation continue des plastiques, les nanoplastiques dans l'eau devraient augmenter. Les traitements de l'eau potable doivent donc être adaptés pour les éliminer.
Des études montrent que les stations de traitement éliminent efficacement les nanoplastiques. Selon une recherche publiée dans Science of The Total Environment, une usine conventionnelle avec filtres à sable et charbon actif granulaire (CAG) retire 88,1 % des nanoplastiques, atteignant 99,4 % avec coagulation.
Une autre étude dans le Journal of Hazardous Materials révèle que la filtration lente sur sable est tout aussi efficace. L'eau passe par une couche biologique active (« schmutzdecke ») sur sable de quartz, composée d'algues, bactéries et protozoaires, retenant la majorité des particules, y compris micro et nanoplastiques, explique Kägi, co-auteur de l'étude.
Des tests pilotes à l'usine de Zurich ont comparé les procédés : dans la filtration lente sur sable, 70 % des nanoplastiques sont retenus dans les premiers 0,1 m, et 99,5 % à 0,9 m. L'ozonation n'affecte pas la rétention, et le charbon actif n'en retient que 10 %.
Si cette technologie date de 1875 aux États-Unis, elle a été délaissée pour son débit lent et ses besoins en espace, remplacée par l'ultrafiltration à membranes polymères, plus compacte et comparable en efficacité, note Kägi.
Peu d'études existent, mais une publication 2021 dans Water Science & Technology montre que les membranes atteignent 100 % d'élimination des microplastiques des eaux usées en labo et à l'échelle réelle.
« Les systèmes à membranes surpassent souvent la filtration lente sur sable pour retenir micro et nanoplastiques », affirme Kägi. Bien que prometteurs, ces procédés ne résolvent pas la cause : minimiser l'usage du plastique reste essentiel pour une eau potable saine.
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