Rapprocher la science et le développement

  • Les PVD partie au progrès des nanotechnologies de purification de l’eau

Paulo Sergio de Paula Herrmann Jr. et José Antônio Brum estiment que les pays en développement progressent sur les nanotechnologies de purification de l’eau.

Des pénuries, une offre peu fiable et une mauvaise qualité de l'eau sont autant d’obstacles majeurs au développement durable. Des millions d'enfants meurent chaque année à cause des pénuries d'eau ou de l'exposition aux maladies hydriques. Selon les prévisions des Nations Unies, plus du tiers de l’humanité, soit plus de 3,5 milliards de personnes, sera confronté à de graves pénuries d'eau.

Les nanotechnologies peuvent contribuer à l'allègement de ces problèmes en proposant de nouvelles techniques et de nouveaux outils de recherche sur l’eau, ainsi que de nouvelles méthodes de purification.

Au moment où des méthodes de traitement de l'eau sont élaborées en Europe, au Japon et aux Etats-Unis - des chercheurs de l'Université Rice aux Etats-Unis ont, par exemple, mis au point un produit permettant d'extraire l'arsenic de l'eau (voir Les nanotechnologies d'épuration de l'eau : Faits et chiffres) - les pays en développement investissent aussi dans la recherche afin de mettre les nanotechnologies à profit pour la production d'eau potable.

Une action concertée

L’initiative IBSA sur les nanotechnologies - un projet de recherche et de développement impliquant des facultés des sciences et technologies de l’Inde, du Brésil et d’Afrique du Sud - atteste de la contribution que la collaboration Sud-Sud peut apporter à la promotion de l'utilisation des nanotechnologies pour la production d'eau potable et témoigne des progrès accomplis dans ces pays.

Le projet de l’IBSA a identifié trois domaines de recherche de haute priorité : les membranes de nanofiltration et d'ultrafiltration ; les systèmes de purification d'eau à base de nanotechnologies pour les zones rurales et reculées ; et les nanogels, nanotubes et nanofibres à base de carbone.

Si les projets de nanotubes en carbone n’en sont qu’aux étapes préliminaires de planification, des progrès considérables ont déjà été accomplis dans les autres domaines définis comme prioritaires.

Dans le domaine de la nanofiltration, l'Université du Nord-Ouest en Afrique du Sud a construit dans un village éloigné une station de traitement ayant recours aux membranes d’ultrafiltration pour purifier l'eau saumâtre. La station extrait les polluants tels que le chlorure, le nitrate, le phosphate et les sulfates et produit ainsi une eau potable destinée aux ménages et aux communautés (voir L’eau et les nanotechnologies : l'appropriation par les communautés est indispensable).

Au Brésil, Embrapa, la Corporation brésilienne pour la recherche agricole, espère développer un système de biodigestion utilisant des nanofiltres pour traiter l'eau d'irrigation et, plus tard, rendre l’eau potable. La biodigestion, sans nanofiltres, est déjà utilisée pour le traitement des eaux usées dans des zones rurales et urbaines.

Embrapa travaille par ailleurs au développement de nanoparticules magnétiques pour traiter l'eau contaminée par des pesticides. Ce type de technologie paraît spécialement adapté à l'élimination des polluants organiques, des sels et des métaux lourds contenus dans les liquides.

Le marché des senseurs

Un autre domaine de recherche qui intéresse l’initiative IBSA consiste à combiner les technologies de micro et de nanofabrication avec la nouvelle technologie des senseurs pour créer des senseurs de petite taille, jetables, portables et de haute précision pour la détection des substances chimiques et biochimiques dans l'eau.

L'impact potentiel des nanotechnologies sur le marché des senseurs est énorme, à la fois dans le monde développé et le monde en développement. Ainsi, selon la revue spécialisée NanoMarkets, les senseurs à base de nanotechnologies ont généré US$ 2,7 milliards de recettes mondiales en 2008 . En 2012, ce chiffre atteindrait US$ 7,2 milliards.

Au Brésil, le Laboratoire national des Nanotechnologies appliquées à l'Agroindustrie, qu'accueille Embrapa au sein de son unité pour l’instrumentation agricole à São Paulo, a développé un senseur optique peu onéreux comportant des films assemblées grâce aux nanotechnologies et capable d’évaluer l'acidité de l'eau naturelle. En outre, des 'langues électroniques', autre type de senseur à base de polymères développée à Embrapa, peuvent distinguer différents types d'eau minérale et différencier l'eau pure de l'eau contaminée par des matières organiques.

Les nanotechnologies peuvent avoir un impact énorme sur nos vies, présentant des avantages et, certainement, des risques. Nous nous devons éde considérer ces deux optiques, si nous voulons exploiter toutes les possibilités offertes par ces technologies.

Les pays en développement ont autant à contribuer que les pays développés. S’il reste énormément de recherches à mener, l’Initiative IBSA prouve que nous sommes déjà en voie de mettre au point des solutions à base de nanotechnologies pour la production d'eau potable.

Paulo Sergio de Paula Herrman Jr. est chercheur principal en instrumentation agricole à Embrapa au Brésil, et José Antônio Brum est le Directeur du Laboratoire national de Lumière Synchrotron du Brésil. Ils sont tous les deux membres de l’IBSA.