Lutte contre les microplastiques : « Vous ne pouvez pas filtrer la mer – elle est trop grande », mais un chercheur du NCSU a une idée
Date publiée:RALEIGH – De minuscules particules de plastique, appelées microplastiques, posent de nombreux problèmes environnementaux dans les écosystèmes marins et au-delà. Des recherches récentes ont montré que ces microplastiques sont trouvé dans plus d'endroits, et en quantités plus importantes que prévu. Aujourd’hui, des chercheurs de NC State et de Cornell travaillent au développement d’un système autonome qui utilise des microplastiques pour capturer davantage de microplastiques.
« Vous ne pouvez pas filtrer la mer – elle est trop grande », explique Carol Hall, chercheuse principale (CP) de l'initiative de recherche. « L’ampleur du problème signifie que nous devons développer de nouvelles méthodes révolutionnaires pour éliminer les microplastiques de l’eau de mer. C'est donc notre objectif. Hall est professeur distingué Camille Dreyfus de génie chimique et biomoléculaire à NC State et dirige le projet avec Nicholas Abbott, professeur de génie chimique et biomoléculaire à l'Université Tisch à Cornell.
La grande idée est de créer un système circulaire. Le point de départ consisterait à créer des « particules de micronettoyage » auxquelles les microplastiques adhéreraient, probablement en utilisant des peptides conçus par le groupe Hall et ce qu'on appelle les « matériaux dendritiques mous » mis au point par le laboratoire d'Orlin Velev. Velev est co-chercheur du projet et professeur émérite S. Frank et Doris Culberson de génie chimique et biomoléculaire à NC State.
"L'idée est que ces particules de micronettoyage saisiraient les microplastiques, s'effondreraient sur elles-mêmes, puis flotteraient à la surface - où vous pourriez les ramasser", explique Velev.
Les particules de micronettoyage et les microplastiques seraient ensuite introduits dans un bioréacteur, qui décomposerait les microplastiques et utiliserait les sous-produits résultants pour créer de nouvelles particules de micronettoyage (et éventuellement d'autres matériaux utiles).
Comment cela fonctionnerait-il ?
"La communauté des chercheurs a déjà identifié des micro-organismes capables de décomposer les plastiques en divers sous-produits", explique Nathan Crook, co-chercheur du projet et professeur adjoint de génie chimique et biomoléculaire à NC State. « Nous prévoyons de nous appuyer sur ces connaissances en modifiant un micro-organisme marin pour dégrader le plastique.
« Nous aimerions au moins que le micro-organisme soit capable d’utiliser le plastique comme source d’énergie, lui permettant ainsi de croître et de se reproduire – car cela transformerait au moins le plastique en quelque chose de biodégradable. Mais nous prévoyons de modifier le micro-organisme marin afin qu’il produise des produits chimiques que nous pouvons utiliser comme matière première pour produire davantage de particules de micronettoyage, qui pourront ensuite être utilisées pour capturer davantage de microplastiques.
"En fin de compte, nous voulons voir si nous pouvons utiliser cette approche pour transformer les microplastiques en produits chimiques ayant une valeur commerciale pour des applications manufacturières ou pharmaceutiques", explique Crook. « Transformer littéralement les déchets en quelque chose de précieux. »
Pour contrôler et optimiser ce processus complexe, le groupe s'est associé à Fengqi You, professeur Roxanne E. et Michael J. Zak en ingénierie des systèmes énergétiques à Cornell, expert en techniques avancées d'apprentissage automatique et d'IA.
Le travail est réalisé avec le soutien du programme Emerging Frontiers in Research and Innovation de la National Science Foundation, dans le cadre numéro de subvention 2029327. La subvention est de $2 millions sur quatre ans.
(C) NCSU
Source originale de l’article : WRAL TechWire