Développement de systèmes microfluidiques pour l’analyse de métaux lourds dans les effluents industriels issus du recyclage des déchets d’équipement électriques et électroniques – MICAMEL

Les effluents aqueux industriels issus du recyclage des déchets d’équipements électriques et électroniques (D3E) sont particulièrement susceptibles de contenir des métaux lourds. L’analyse de ces polluants dans les milieux aqueux met en œuvre des techniques spectroscopiques ou électrochimiques, mais il est difficile d’élaborer une méthode d’analyse en continu dédiée à ces métaux puisque la composition et les propriétés du milieu fluctuent au cours du temps et en fonction de la zone d’échantillonnage. La miniaturisation des procédés d’analyse permet de simplifier leur intégration au sein d’un processus industriel. Et s’il existe aujourd’hui des microsystèmes pour l’analyse de métaux lourds, ils ne sont toutefois pas adaptés aux effluents issus du traitement hydrométallurgique des D3E .
Ce projet vise à élaborer un microsystème combinant le prétraitement et l’analyse en ligne d’effluents chargés en espèces métalliques sous flux continus. L’ambition est d’assembler diverses fonctions originales au sein d’un même système : (i) un filtre à particule diélectrophorétique, (ii) un capteur/modificateur de pH et un filtre à oxygène électrochimique. Ces différents modules permettront de contrôler et d’ajuster en continu les conditions analytiques des échantillons. (iii) Un canal électrophorétique pour la séparation et la détection des métaux compléteront le dispositif. L’autonomie du système sera assurée par une caractérisation en temps réel de l’échantillon, notamment par détermination du pH et élimination d’interférents matriciels. Des espèces comme Pb, Hg, Cr ou l’arsenic (As) seront les premières cibles du dispositif du fait de leur prévalence dans le secteur d’activité considéré, avec un objectif de limites de quantification de 0,1 µg/L.