(De gauche à droite) Pawel Kita, Charles Gilmour, Reuben Fernandes et Kirill Cheiko. L'équipe a conçu un système de traitement des eaux usées, permettant l'élimination des produits pharmaceutiques.
Université Ryerson
L’automne dernier, ils étaient simplement quatre étudiants en génie chimique de l’Université Ryerson de Toronto ayant à mener à bien leur projet de dernière année. Ce printemps, le concept de traitement des eaux usées qu’ils ont imaginé leur a valu les honneurs et pour cause : grâce à celui-ci, on peut débarrasser l’eau des lacs, des rivières et des ruisseaux d’un grand nombre de produits chimiques dangereux qui y sont déversés par les établissements municipaux.
Il s’agissait là d’un des nombreux travaux que proposait le professeur Manuel Alvarez Cuenca à sa classe de finissants. Pawel Kita, Charles Gilmour, Reuben Fernandes et Kirill Cheiko devaient concevoir une usine de traitement des eaux usées utilisant la technologie disponible sur le marché. De plus, il fallait que l’usine soit située à proximité d’une résidence pour personnes âgées et qu’elle puisse débarrasser les eaux usées de produits pharmaceutiques et de composés ayant un effet perturbateur sur les fonctions endocriniennes.
« Les usines municipales de traitement des eaux usées en Amérique du Nord et ailleurs ne sont pas conçues pour éliminer ces composés, affirme Reuben Fernandes. Des études récentes suggèrent que ces substances, lorsqu’elles se trouvent dans notre eau potable, peuvent avoir des effets sur la santé humaine. »
La présence de ces produits chimiques dans l’eau du robinet est un problème émergent auquel sont confrontées les autorités publiques. Or, nos quatre étudiants ont découvert des moyens de décomposer ces produits à l’aide d’un procédé en trois étapes faisant appel aux technologies qui existent déjà. « Il semble que nous ayons combiné ces systèmes de manière inédite », note Charles Gilmour.
Au cours de la première phase, les eaux usées qui arrivent à l’usine sont soumises à une série d’étapes de tamisage et de sédimentation qui permettent d’éliminer les matières solides brutes (huiles, graisse, gravillons, etc.). L’eau partiellement purifiée subit ensuite un traitement biologique : elle est mise en contact avec une série de réacteurs qui la débarrassent du phosphore, de l’azote et des composés organiques qu’elle pourrait contenir ainsi que des produits pharmaceutiques et des composés ayant un effet perturbateur sur les fonctions endocriniennes.
Au cours de la deuxième phase, qui consiste à filtrer l’eau pour en séparer les solides, on fait appel à une membrane de fibres creuses, une technologie conçue au Canada. Le système de filtrage est composé de milliers de ces membranes, suspendues dans un récipient, et d’un mécanisme de succion qui tire l’eau à travers les milliards de pores dont elles sont pourvues, recueillant ainsi les parasites et les contaminants minéraux.
Une fois filtrée, l’eau sera désinfectée au moyen d’un procédé d’oxydation avancée. Il s’agit là de la troisième phase du traitement. Après avoir ajouté du peroxyde d’hydrogène à l’eau, on expose celle-ci à une lumière ultraviolette. Les composés hyper-réactifs ainsi créés ont pour effet de décomposer les contaminants non classiques. Ce procédé unique permet de supprimer 90 % des produits pharmaceutiques et des perturbateurs endocriniens.
Les étudiants ont remporté la compétition d’ingénierie annuelle de Ryerson grâce à ce travail, qui leur a en outre valu un prix de conscience sociale dans le cadre d’une compétition provinciale. Mais à ce jour, leur procédé triphasé original de décantation-filtration-oxydation des eaux n’a pas été appliqué dans la réalité. Les étudiants ne disposent en effet ni du temps ni des ressources qu’il faut pour se procurer l’équipement nécessaire à la fabrication d’un prototype.
Manuel Alvarez Cuenca est cependant impatient d’obtenir des bourses de recherche qui permettraient à ses quatre étudiants et à lui-même de construire le prototype. Il estime qu’assembler un petit système de traitement des eaux usées, pouvant tenir dans un laboratoire, et payer des assistants de recherche coûteraient environ 100 000 $.
Les étudiants, qui vont obtenir leur diplôme ce printemps, affirment ne pas savoir ce que leur réserve l’avenir proche. Leur projet est cependant une source d’inspiration.
« Nous aimerions beaucoup continuer à travailler sur ce projet, déclare Reuben Fernandes. Nous sentons vraiment qu’il s’agit de quelque chose d’important. Il est facile de se passionner pour un concept dont l’impact direct sur le public est si évident. Si nous obtenons le financement nécessaire, la plupart d’entre nous souhaiteraient poursuivre l’aventure. »
