NanoExtract — Traitement d’effluents liquides industriels par extractants nanofibres hautes performances.

Dans l’ensemble des problématiques environnementales, la pollution liée aux métaux toxiques issus des procédés industriels est devenue centrale. Très majoritairement, ces métaux sont présents dans des effluents liquides. En effet, les procédés industriels produisent des quantités gigantesques d’eau contenant ces métaux. On trouvera, par exemple, des métaux lourds chez les industriels de la microélectronique ou du traitement de surface, des métaux stratégiques comme les terres rares dans les filières des technologies de pointe ou vertes et des radionucléides dans les filières du nucléaire. Ce programme ce concentrera sur la problématique du traitement des effluents contenant des métaux lourds. Les industriels concernés après des opérations de traitement éliminent leurs effluents vers le milieu naturel ou les réutilisent en circuit fermé. Dans le premier cas ils sont soumis à une réglementation stricte sur les normes de rejet. Ces normes en usage sont centrées aujourd’hui dans la gamme des mg/l (Cu 2 mg/l, Zn 1mg/l, Cd 0.2mg/L). Mais ces normes et les législateurs qui les promulguent subissent des pressions politiques françaises et européennes qui tendent à les faire baisser. Les normes de rejets passeront inévitablement dans la gamme du µg/l. Dans ce contexte les procédés actuels qui réalisent les traitements de finition auront de grandes difficultés à satisfaire ces nouvelles normes. Le procédé le plus répandu est celui du traitement par des billes de résines échangeuses d’ions (REI). L’objectif du programme proposé ici est de mettre au point une nouvelle génération de matériaux fibreux de dimension nanométrique, possédant des propriétés de capture de métaux beaucoup plus performantes que les résines échangeuses d’ions (REI). Les fibres conçues dans le cadre de ce projet et qui seront commercialisées par AJELIS représenteront une forte alternative technique aux REI. Ces nouveaux matériaux seront de plus capables d’apporter des bénéfices environnementaux et économiques aux acteurs industriels confrontés au traitement de leurs effluents : les teneurs s’abaisseront dans la gamme des µg/L, seront plus rapides, les régénérations seront économes en chimie (économie d’eau, d’acide, …). Pour réaliser ces objectifs, et soutenu par des acteurs industriels du traitement de surface, AJELIS propose dans ce programme : 1/ d’amener à un niveau de qualification industrielle la première génération de fibres extractantes de type échangeuse de cations (basée sur l’acide polyacrylique PAA) déjà mise au point à l’échelle du laboratoire; 2/ d’élargir la gamme de matériaux fibreux pour répondre aux autres situations de traitement d’effluents industriels et reproduire la typologie habituelle des résines : résines échangeuses d’anions, faibles, fortes, chélatantes, … 3/ de développer des fibres à propriétés hautement sélectives bien supérieures à celles des résines actuelles. Il s’agira alors de s’adresser à toutes les situations de traitement d’effluents liquides contenant des métaux lourds. Ce programme sera organisé en trois tâches de recherche amont (qualification poussée et conceptions de nouvelles fibres) qui alimenteront une tâche finale qui collectera ces avancées pour les évaluer à une échelle industrielle. Dans cette dernière tâche, il faudra installer des pilotes chez des industriels déjà demandeurs. L’environnement réel et tous les critères techniques, de performances et économiques seront abordés. L’issue de ce programme est la validation de ces matériaux innovants pour permettre à terme leur commercialisation par AJELIS. Ce projet a donc pour ambition de préparer la mise sur le marché de la nouvelle génération de matériaux sorbants de métaux lourds et des générations suivantes. Les implications sociales (recrutement et développement de la Start-up AJELIS) sont aussi visées dans ce programme. Enfin ce programme à vocation environnementale s’inscrit dans la démarche de l’ « Usine du Futur ».