Les chercheurs et les entreprises de tout le pays sont impatients de trouver un moyen de détruire les produits chimiques PFAS nocifs alors que la réglementation se resserre et que les producteurs font face à une montagne de poursuites.
MINNEAPOLIS, Minn. — Comment détruisez-vous une pollution si tenace qu’elle est surnommée « les produits chimiques pour toujours » ?
C’est une question à laquelle les chercheurs et les entreprises de tout le pays sont impatients de répondre, alors que la réglementation se resserre sur les PFAS, ou les substances per- et polyfluoroalkyles, et que les producteurs de produits chimiques font face à une montagne de poursuites.
Les produits chimiques se trouvent dans des emballages de restauration rapide, des mousses anti-incendie, des ustensiles de cuisine antiadhésifs et du fil dentaire. Ils ne se décomposent pas facilement dans l’environnement, ils s’écoulent facilement avec l’eau et la recherche les a liés à des effets sur la santé tels que des problèmes immunitaires et de fertilité et certains cancers.
Se débarrasser des produits chimiques nocifs est « un éléphant de plusieurs milliards de dollars devant nous », a déclaré Corey Theriault, un expert technique spécialisé dans le traitement des PFAS au sein de la société d’ingénierie et de conseil Arcadis.
Les PFAS ont été détruits par incinération, mais il y a des questions sur la façon dont la combustion fonctionne, et le ministère de la Défense a mis fin à la pratique de la combustion de ces produits chimiques l’année dernière.
Tout le monde, des fournisseurs d’eau municipaux aux entreprises Fortune-100, a manifesté son intérêt pour les technologies, a déclaré Theriault. Le US Army Corps of Engineers propose un contrat pour manipuler, détruire et remplacer la mousse anti-incendie riche en PFAS, d’une valeur d’environ 800 millions de dollars, selon le document d’appel d’offres du gouvernement.
Les PFAS sont devenus si populaires dans les biens de consommation en raison de la liaison carbone-fluor durable qui constitue les liens dans les versions « à chaîne courte » et « à chaîne longue » des produits chimiques. Ces liaisons aident à repousser les taches, l’eau et la graisse, et coupent l’oxygène aux flammes dangereuses.
Mais cette liaison chimique est également extrêmement difficile à rompre.
De nombreuses méthodes actuellement testées pour éliminer les PFAS ont souvent été utilisées dans d’autres nettoyages chimiques. Les ingénieurs tentent de faire éclater les molécules dans des autocuiseurs modifiés ; divisez-les avec de la lumière UV et des additifs énergisés ; rompre les chaînes de PFAS avec de l’électricité, ou séparer les atomes avec du plasma froid, un gaz chargé et réactif.
Aucune technologie n’est encore déployée à grande échelle, mais Theriault a déclaré que celles qui sont les plus avancées dans le développement pourraient être prêtes dans les six à 18 prochains mois.
Cependant, aucune de ces technologies ne traitera directement une source d’eau contaminée. Premièrement, l’eau devrait être filtrée pour que le PFAS se retrouve dans un concentré dont le traitement est plus rentable, car il y a plus de produits chimiques dans chaque gallon. L’État du Minnesota utilise déjà une machine qui aspire les PFAS des eaux souterraines contaminées en remuant à plusieurs reprises les eaux souterraines dans une mousse, où les produits chimiques ont tendance à s’accumuler.
« Le coût par volume de liquide à traiter pour ces approches destructrices est beaucoup plus élevé », a déclaré Timothy Strathmann, professeur de génie civil et environnemental à la Colorado School of Mines. Il développe une méthode de destruction appelée traitement alcalin hydrothermal ou HALT, qu’il décrit comme « une cocotte-minute aux stéroïdes ».
Le besoin d’une soupe chimique concentrée à expérimenter a conduit au moins une douzaine d’entreprises à présenter leurs produits au Minnesota, car l’État le crée déjà avec sa machine de filtrage, a déclaré Drew Tarara, géologue et responsable de programme chez AECOM.
« On a l’impression que tout le monde essaie de mettre le pied dans la porte », a déclaré Tarara.
Le Minnesota s’associe à AECOM pour étudier de nouvelles technologies PFAS. Les six premiers mois de cette étude pilote ont coûté 500 000 $, a écrit la porte-parole de l’Agence de contrôle de la pollution du Minnesota, Andrea Cournoyer, dans un courriel.
Le Minnesota utilisera ensuite le système De-Fluoro, une approche électrochimique commercialisée par AECOM, pour tenter de détruire le PFAS dans son concentré mousseux.
L’État est confronté à un problème de contamination par les PFAS depuis des décennies dans la partie orientale des villes jumelles où 3M, basé à Maplewood, l’un des développeurs et fabricants originaux de PFAS, a pollué les eaux souterraines avec des décharges et des sites d’élimination qui fuient. L’argent d’un procès que l’État a réglé avec 3M en 2018 paie le travail effectué aujourd’hui avec AECOM.
3M a récemment annoncé qu’elle cesserait d’utiliser les produits chimiques dans ses produits d’ici 2025. Mais le défi de nettoyer ce qui s’est déjà échappé dans l’environnement demeure.
L’unité De-Fluoro est « encore très largement testée sur le terrain », a déclaré Tarara. L’unité sera testée à la décharge du comté de Washington pendant jusqu’à six semaines, où elle traitera le concentré de PFAS collecté par l’État, mais Tarara et les responsables de l’État ont été prudents en décrivant ce que le De-Fluoro peut faire. Rebecca Higgins, hydrogéologue senior à MPCA, a précédemment déclaré au Star Tribune que De-Fluoro ne pourrait peut-être que casser les PFAS à longue chaîne en segments plus courts plutôt que de les détruire.
Les responsables de l’État ont également déclaré vouloir tester d’autres technologies. Cournoyer a écrit que tout système supplémentaire serait sélectionné conformément aux règles d’approvisionnement de l’État, et les responsables rechercheront également dans la littérature scientifique des rapports sur d’autres technologies.
Mais le monde de la destruction des PFAS regorge de méthodes propriétaires et d’accords de non-divulgation, ce qui rend difficile l’évaluation de ce qui fonctionne réellement. Une exception notable est une étude publiée dans la revue Science l’année dernière, où les chercheurs ont fait bouillir les produits chimiques avec deux autres composés à feu doux. Mais la méthode est encore en test de laboratoire.
Des entreprises comme Claros Technologies, une startup basée au Minnesota, ne savent généralement pas à qui appartiennent exactement les déchets PFAS sur lesquels elles expérimentent, car ces partenaires peuvent avoir des responsabilités légales. Il est donc difficile de valider les résultats annoncés par l’entreprise : 99,9 % à 99,99 % de destruction des PFAS, lorsqu’ils sont traités avec de la lumière UV et un additif.
Ces tests pour Claros ne sont pas non plus vérifiés dans des revues scientifiques à comité de lecture, car le processus est exclusif.
John Brockgreitens, directeur de la recherche et du développement de Claros, a déclaré que la société espère un jour traiter des dizaines de milliers de gallons de liquide par jour. Mais il a admis qu’il est difficile de répondre à des questions détaillées sur les résultats de la méthode photochimique de l’entreprise.
« Nous parlons à des équipes de scientifiques et ils nous demandent la même chose », a-t-il déclaré. « Marcher sur cette ligne est un défi. »
Theriault, qui a déclaré que son entreprise restait « agnostique » sur les technologies qu’elle recommandait à ses clients, a déclaré qu’Arcadis s’était associé à Claros et que leur méthode « avait définitivement montré sa promesse » d’être utile dans plus d’applications que certaines autres méthodes.
« Il n’y a pas une seule technologie qui va l’écraser à tous les niveaux », a déclaré Theriault.
Mais pour les communautés confrontées à la pollution, les technologies ne peuvent pas arriver assez tôt, car les méthodes actuelles de traitement des déchets ne contiennent pas les produits chimiques.
« Toute décharge échouera, peu importe la façon dont elle est construite », a déclaré Rainer Lohmann, directeur du laboratoire STEEP de l’Université de Rhode Island et autorité en matière de contamination par les PFAS.
De nombreuses décharges n’acceptent plus les déchets connus pour être contaminés par des PFAS, ont indiqué des sources.
Et jusqu’à ce qu’un organisme de réglementation comme l’Agence de protection de l’environnement établisse des normes sur la manière dont les PFAS doivent être détruits, il n’y a pas de référence officielle pour les nouvelles technologies, a déclaré Lohmann.
« Est-ce que ça détruit 95 % ? 99 % ? Que faites-vous du reste ? dit Lohmann.
