Essais d’injectabilité de réactifs en milieu poreux.
© BRGM – D. Depoorter
Les « PFAS »… Il s’agit de produits chimiques, précisément des perfluoroalkylées et polyfluoroalkylées, que l’on utilise couramment dans le cadre domestique ou industriel. On trouve des PFAS dans des milliers d’applications : des enduits antitaches et imperméables, d’autres résistant à l’huile (pour des papiers et cartons d’emballage alimentaires) ou encore des composés pour des mousses anti-incendie et des revêtements de sol… Ils ont des effets néfastes sur la santé humaine et l’environnement. De plus, comme les PFAS sont particulièrement persistants dans le temps, ils nécessiteront des dépollutions importantes avec des techniques adaptées.
Un sujet majeur pour la pollution des eaux souterraines
Ces PFAS font partie des polluants d’intérêt émergent. Ce sont aussi des polluants dits réfractaires. En effet, les substances ne se dégradent pas après leur utilisation ou leur rejet dans l’environnement, du fait de leur grande stabilité chimique : outre leurs propriétés décrites plus haut, ils ne sont que peu altérés dans l’air, dans l’eau ou au soleil. Les PFAS peuvent donc être transportés loin d’une source d’émission, et de ce fait présentent un danger pour l’environnement, pouvant contaminer des eaux souterraines ou de surface et s’accumuler dans les organismes vivants.
Ils sont ainsi reconnus comme perturbateurs endocriniens et même comme agents potentiellement cancérogènes pour l’homme. Des travaux ont déjà été réalisés chez l'animal. Or, les PFAS sont encore relativement peu connus : les techniques de dépollution à un coût économiquement acceptable de ces PFAS ne sont pas à un stade avancé. C’est un gros enjeu, avec un risque sociétal important, et des risques sanitaires liés aux composés toxiques dans les eaux souterraines qui vont nécessiter une véritable dépollution industrielle.
Traitement de sols pollués par biotertre.
© BRGM – F. Cazals
Nettoyer des sites et sols pollués par des PFAS
Ce sujet devenant donc majeur pour de nombreux industriels et pour les autorités, avec ses conséquences sanitaires et environnementales, le BRGM, avec la société Colas Environnement travaille sur la dépollution des sites et sols pollués aux PFAS, généralement complexe sur le plan technique et coûteuse. C’est l’objet du projet Concerto, lancé au printemps 2020 et terminé fin décembre de la même année. Deux tranches à ce projet : certains hydrocarbures pétroliers compliqués à dégrader, et ces polluants émergents PFAS. Concernant les hydrocarbures, une phase de travaux de recherche sur les produits pétroliers présents dans les sols, qui représentent 40 % des pollutions des sols, a été menée à la raffinerie de Dunkerque et en laboratoire avec des surfactants et bio-surfactants (à l’aide d’une injection adaptée). Le procédé a permis d’améliorer les traitements classiques de ces composés de plus de 65 %.
Essais de traitabilité des PFAS (perfluoroalkylées et polyfluoroalkylées).
© BRGM – D. Depoorter
De bons rendements épuratoires de PFAS en laboratoire
Pour les PFAS, qui nous intéressent ici, les recherches ont été conduites en laboratoire au centre scientifique et technique du BRGM d’Orléans. Un procédé de dépollution chimique a été mis au point sur certains de ces PFAS. Concrètement, des essais ont été réalisés avec un réducteur, un catalyseur et une matrice de diffusion, qui ont montré qu’il était possible de réduire les concentrations de PFAS dans les eaux souterraines. Un screening de l’efficacité de différents agents réducteurs a été effectué. Une méthode d’analyse a été mise au point sur 18 composés perfluorés présents dans les eaux. Elle a permis des analyses sur les échantillons issus des expérimentations jusqu'à de faibles concentration : de 20 à 100 ng/l selon les composés.
Les résultats de ces expérimentations ont montré que de bons rendements épuratoires ont été obtenus : jusqu’à 70 % de diminution de la concentration de certains PFAS dans les eaux souterraines !
Une rampe de lancement pour le projet Green Deal PROMISCES
Ces premiers résultats seront développés, de nouveau en partenariat avec Colas Environnement, dans le cadre du projet européen Green Deal PROMISCES, qui vise d’ici à 2025 à promouvoir la stratégie « zéro-pollution » dans l’eau, les sols et les sédiments afin de permettre l’application des principes de l’économie circulaire. Champs d’études : la provenance, le cheminement, le devenir des polluants qui se répandent facilement et sont très persistants dans l’environnement.
D’un intérêt stratégique pour le BRGM, PROMISCES est son premier projet de recherche expérimentale de cette envergure sur les PFAS, et offrira une forte visibilité dans les trois années qui viennent.
