Les technologies des Nanobulles Offrent des possibilités d’Améliorer le Traitement de l’Eau

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Depuis la première hypothèse de l’existence des nanobulles (NBs) en 1994, l’étude empirique des propriétés du NB et la commercialisation des générateurs du NB ont rapidement évolué. Les NB sont des emballages sphériques stables de gaz dans un liquide et sont définis opérationnellement comme ayant des diamètres inférieurs à 1000 nm, bien qu’ils soient généralement de l’ordre de 100 nm dans une dimension. Bien que les théories n’aient toujours pas la capacité d’expliquer les preuves empiriques de la formation de NBS stables dans l’eau, de nombreuses applications du NBS ont émergé dans différents domaines, y compris la purification de l’eau et des eaux usées où les NBs offrent le potentiel de remplacer ou d’améliorer l’efficacité des processus de traitement actuels. Les Nations Unies considèrent l’accès à l’eau potable comme un droit de l’homme, et les eaux usées municipales et industrielles doivent être purifiées avant d’entrer dans les plans d’eau. Ces protections nécessitent des technologies de traitement pour éliminer les substances naturelles (p. ex. arsenic, chrome, fluorure, manganèse, radionucléides, sels, sélénium, matières organiques naturelles, toxines algales) ou anthropiques (p. ex. nitrates, phosphates, solvants, additifs pour carburants, produits pharmaceutiques) et les particules (p. ex., virus, bactéries, oocystes, argiles) qui causent des problèmes de toxicité ou d’esthétique pour rendre les rivières, les lacs, l’eau de mer, les eaux souterraines ou les eaux usées aptes à une utilisation bénéfique ou à une réutilisation dans des systèmes d’eau urbains et ruraux complexes et en évolution. Les BN offrent des possibilités d’améliorer les technologies actuelles ou d’activer de nouvelles technologies pour produire moins de sous-produits et obtenir une eau plus sûre.

Ce compte explore le potentiel d’exploiter les propriétés uniques du NBs pour améliorer le traitement de l’eau en répondant à des questions clés et en proposant des possibilités de recherche concernant (1) l’existence observationnelle par rapport à l’existence théorique du NBs, (2) la capacité du NBs à améliorer le transfert de gaz dans l’eau ou à influencer le gaz piégé à la surface des particules, (3) la capacité de produire des espèces réactives de l’oxygène (ROS) quasi stables à la surface du NBs pour oxyder les polluants et les agents pathogènes dans l’eau, (4) la capacité d’améliorer l’agrégation des particules grâce au pontage du NB intraparticulaire, et (5) la capacité d’atténuer encrassement sur surface. Nous concluons avec des idées clés et des lacunes dans les connaissances nécessitant des recherches pour faire progresser l’utilisation du NBS pour la purification de l’eau. L’une des priorités les plus élevées est de développer des techniques qui mesurent la taille du NB et les propriétés de surface dans des produits chimiques complexes pour l’eau potable et les eaux usées, qui contiennent des sels, des matières organiques et une grande variété de colloïdes inorganiques et organiques. Selon les auteurs, la production de ROS par le NB pourrait être la plus prometteuse pour l’utilisation dans le traitement de l’eau, car elle permet de s’éloigner des oxydants chimiques (chlore, ozone) qui sont coûteux, dangereux à manipuler et produisent des sous-produits nocifs tout en aidant à atteindre des objectifs de traitement importants (p. ex., destruction des polluants organiques, des agents pathogènes, des biofilms). En raison des faibles besoins en produits chimiques pour former le NBs, les technologies du NBS pourraient être distribuées dans des systèmes de traitement de l’eau en évolution rapide et de plus en plus décentralisés dans les pays développés et en développement.

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