Une récente étude de l’Université du Michigan montre qu’en augmentant la surface de contact entre le plasma et l’eau, on peut étendre à grande échelle une technologie capable d’éliminer du PFAS, des détergents et des micro-organismes contaminants de l’eau potable. Dans certaines conditions, le plasma en contact avec l’eau s’auto-organise en motifs complexes en forme d’étoile, de roue ou d’engrenage, augmentant considérablement la surface de contact et ouvrant ainsi une nouvelle voie pour la purification de l’eau.

L’équipe a capturé pour la première fois des images de la surface de l’eau sous un plasma auto-organisé, révélant comment le plasma déforme la surface de l’eau par des forces électriques et génère des ondes de surface. Les résultats indiquent que la forme et la taille des ondes plasmiques dépendent du taux de chauffage du gaz et des propriétés électriques de l’eau ; en contrôlant ces paramètres, il est possible d’augmenter la surface du plasma et donc de traiter davantage d’eau en une seule fois. Cette découverte est très prometteuse pour améliorer l’efficacité des traitements de l’eau.

Les substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS), largement utilisées pour leurs propriétés résistantes à la chaleur et aux taches, sont difficiles à dégrader en raison de leurs liaisons carbone-fluor très stables ; une fois rejetées dans l’environnement, elles représentent une menace pour la santé humaine. L’étude de l’Université du Michigan montre que l’injection de plasma dans l’eau contaminée peut détruire les PFAS ; le plasma froid en contact avec l’eau produit des ions, des électrons solvatés et d’autres espèces qui brisent les liaisons fluor-carbone, minéralisant les PFAS en résidus inoffensifs. « Les démonstrations en laboratoire montrent que le plasma froid peut éliminer une grande quantité de polluants de l’eau, presque totalement. Cela ouvre de nouvelles opportunités pour traiter ces substances chimiques persistantes », déclare l’auteur principal John Foster.