Élimination des PFAS

L’efficacité du charbon actif pour une filtration durable

Les substances perfluoroalkylées et polyfluoroalkylées, appelées PFAS (que l’on prononce « pifasse »), sont l’objet d’une préoccupation importante en matière de santé publique et d'environnement. Employées depuis des dizaines d'années pour leurs propriétés antiadhésives, imperméabilisantes et résistantes aux températures élevées, ces « polluants éternels » se retrouvent désormais dans l'eau potable, les sols, et même dans le sang de la majorité de la population. Leur résistance dans l'environnement et leurs effets potentiellement néfastes pour la santé humaine mettent en évidence l'urgence de gérer efficacement ces substances.

Face à cette urgence, les fabricants/fournisseurs de systèmes et de consommables de filtration proposent des produits permettant l’élimination de ces substances tenaces dans l’objectif d’une eau plus sûre et d’un environnement plus sain.

Pemflow, dans cet article, expose les informations clés sur les PFAS et explore les technologies de filtration actuelles, leurs caractéristiques et leurs avantages.

PFAS : définition, utilisations & préoccupations

Définition

Les PFAS (substances per- et polyfluoroalkylées), dénommées autrefois composés perfluorés, sont des composés organofluorés synthétiques. Antiadhésives, imperméabilisantes, résistantes aux fortes chaleurs, ces substances sont largement utilisées depuis les années 1950 dans diverses applications industrielles et produits de consommation courante. Ces substances représentent une vaste famille de plusieurs milliers de composés chimiques.

Les nombreux composés PFAS partagent une caractéristique clé : leur persistance dans l’environnement, due à la solidité des liaisons carbone-fluor qu'ils renferment. Par conséquent, des substances comme le PFOS (sulfonate de perfluorooctane) et le PFOA (acide perfluorooctanoïque) sont régulièrement détectées dans l’environnement. En outre, leur dégradation peut engendrer des substances aux chaînes carbonées plus courtes.

Utilisations

Les PFAS sont très largement utilisés dans plusieurs secteurs industriels comme les mousses anti-incendie, les revêtements antiadhésifs et résistants aux produits chimiques, les revêtements pour le métal et le verre, l’imperméabilisation et la résistance aux taches, la fabrication de semi-conducteurs, les isolants et revêtements pour câbles, les lubrifiants et les graisses, les implants médicaux et équipements de laboratoire, les revêtements pour équipements médicaux, les additifs dans les peintures et les encres, la fabrication de cellules solaires et des composants de batteries, …

Leurs utilisations sont aussi très communes dans de nombreux produits du quotidien pour leurs propriétés imperméabilisantes et antiadhésives :

• Ustensiles de cuisines antiadhésifs (comme les poêles et casseroles)
• Les emballages alimentaires (papiers et cartons pour les aliments gras)
• Les vêtements d’extérieur
• Les papiers de cuisson et moules
• Le maquillage
• Les produits de finition et d’entretiens pour voiture
• …

Grâce à leur grande résistance, les PFAS sont utilisés dans de nombreuses industries essentielles et se retrouvent dans divers aspects de notre quotidien, de la cuisine à l’entretien domestique, en passant par les produits de beauté et les loisirs.

Préoccupations

Pourquoi ces substances sont-elles préoccupantes ? Ces polluants « accompagneront l’humanité pendant des centaines d’années, voire des milliers d’années ».

Certaines substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS), notamment l'acide perfluorooctanesulfonique (PFOS), l'acide perfluorooctanoïque (PFOA) et l'acide perfluorononanoïque (PFNA), ont suscité l'intérêt des chercheurs, des autorités de réglementation et des organisations environnementales non gouvernementales en raison de leur toxicité, de leur écotoxicité, de leur persistance dans l'environnement et de leur présence déjà largement répandue dans l'eau, l'air, le sol, les précipitations, les écosystèmes (notamment la faune) et dans le sang de la population humaine ainsi que de la faune. Ces substances sont détectées dans les organismes vivants partout dans le monde ; y compris dans les eaux gelées des pôles et l’air des plus hautes montagnes.

Les PFAS présentent des risques importants pour la santé et l’environnement. Ils sont associés à divers effets néfastes pour la santé humaine, notamment :
• Des perturbations du système endocrinien
• Un affaiblissement du système immunitaire
• Un risque accru de certains cancers (comme le cancer des reins et des testicules)
• Des effets sur le développement chez les enfants.

De plus, les PFAS peuvent contribuer à une augmentation du taux de cholestérol, induire des cancers, affecter la fertilité, et interférer avec le système endocrinien (notamment la thyroïde) ainsi que le système immunitaire.

Ces substances s’accumulent dans les organismes vivants et se dispersent dans les sols et les cours d’eau, rendant leur élimination complexe et coûteuse.

Quelles sont les solutions pour éliminer les PFAS ?

Différentes approches (existantes ou prometteuses) permettent de réduire leur présence et leur impact :

• L’osmose inverse
• Les résines échangeuses d’ions
• La destruction chimique comme l’oxydation avancée ou les réactions avec des réactifs spécifiques
• Les plantes dépolluantes
• Les techniques de confinement
• ...

Parmi ces techniques, le traitement de l’eau par la filtration sur Charbon Actif est couramment utilisé.

La filtration des PFAS sur Charbon Actif

La filtration pour éliminer les PFAS de l'eau s'appuie principalement sur des technologies de traitement avancées conçues pour capturer ces contaminants persistants ; comme les filtres de Charbon Actif. Le charbon est produit à partir de matières organiques, telles que le bois ou la noix de coco, chauffées à haute température afin de développer une structure extrêmement poreuse. Cette porosité offre une large surface d'adsorption, indispensable pour piéger efficacement les molécules de PFAS, en particulier celles à longue chaîne, qui s’adsorbent plus facilement que les PFAS à chaîne courte.

Les cartouches de Charbon Actif sont fabriquées à partir de charbon actif granulaire ou de charbon actif en blocs. Le charbon compacté en bloc assure une filtration plus uniforme, car l'eau est contrainte de traverser le matériau dense, ce qui augmente l'efficacité d'adsorption des PFAS. Ces cartouches sont généralement plus performantes que celles constituées de charbon granulaire.

Les cartouches de charbon actif ont une durée de vie limitée, influencée par la concentration de PFAS dans l'eau et la capacité d'adsorption de la cartouche. Une fois saturées, elles perdent leur capacité à retenir les PFAS et doivent être remplacées pour éviter le relargage des contaminants déjà adsorbés. La fréquence de remplacement varie selon le type et la qualité de la cartouche, pouvant aller de quelques mois à un an selon les applications.

Une filtration ultrafine de 0,5 micron permet de réduire un large éventail de contaminants, y compris jusqu'à 98 % des PFOS et PFOA

Généralement, les tailles de cartouches sont de 10 pouces et de 20 pouces Big Blue.

En résumé, les cartouches de charbon actif offrent une solution pratique et efficace pour réduire les PFAS, même si leur performance dépend du type de PFAS présent et de la fréquence de leur entretien.

Pour aller plus loin, consultez notre article Les filtres au charbon actif : purifier par adsorption