CE04 - Méthodologies, instrumentations, capteurs et solutions pour la transition écologique

Technologie à base du Fer(0) pour la biodénitrification galvanique et le processus galvanique-Fenton – IRONTECH

Résumé de soumission

Les activités humaines peuvent être la source de pollution des eaux souterraines ou de surface. Par exemple, la pollution en nitrates (NO3-), largement utilisés dans l’agriculture comme source d’azote, est étroitement liée à l’apparition des « marées vertes » sur les côtes françaises. IRONTECH développe une stratégie électriquement autoalimentée de régulation de la pollution des eaux de surface dans le but de diminuer les concentrations en nitrates et en matières organiques (OM) qui peuvent être une source de la prolifération incontrôlée des algues en milieux aquatiques.
Des bactéries électroactives, catalyseurs vivants et renouvelables, seront immobilisées à la surface d’électrodes conductrices pour favoriser l’élimination des nitrates en azote. L’apport d’électrons nécessaires à la réduction de NO3- à ces bioélectrodes sera assuré par l’oxydation d’anodes sacrificielles métalliques rendant ainsi le système autonome en énergie électrique. D’autres parts, des électrodes de fer seront aussi utilisées pour réguler la présence d’OM dans les milieux. Associées à des cathodes abiotiques de carbone capables de produire du peroxyde d’hydrogène (H2O2), la libération progressive de Fe2+ permettra d’accomplir le processus de galvano-Fenton. Lors de la biodénitrification et de la dépollution des OM, les oxydes métalliques insolubles formés aux anodes seront collecter et traiter électrochimiquement pour permettre leur réutilisation.
A son tour, l’énergie électrique créée par ces deux systèmes galvaniques permettra d’alimenter un dispositif de régulation de puissance afin d’optimiser l’efficacité du système.
L’écologie microbienne, les rendements électrocatalytiques de biodénitrification et de consommation en OM ainsi que la gestion précise de l’alimentation électrique « passive » du dispositif complet seront caractérisés, quantifiés et valorisés.

Coordination du projet

Fabien Giroud (DEPARTEMENT DE CHIMIE MOLECULAIRE)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Ampère Laboratoire Ampère
BIOLOGIE ET ECOLOGIE DES ECOSYSTEMES MARINS PROFONDS
DCM DEPARTEMENT DE CHIMIE MOLECULAIRE

Aide de l'ANR 479 781 euros
Début et durée du projet scientifique : février 2023 - 48 Mois

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