Des chercheurs israéliens mettent au point un « aérogel » capable d’absorber le pétrole puis d’aider des bactéries à le dégrader

Des chercheurs de l’Université Ben-Gourion du Néguev ont développé un matériau destiné à lutter contre les marées noires en combinant deux étapes habituellement distinctes : capturer rapidement les hydrocarbures puis favoriser leur dégradation par des bactéries. Les premiers essais ont été réalisés en laboratoire et la technologie doit encore être testée à plus grande échelle avant de pouvoir être utilisée en mer.

Le dispositif prend la forme d’un aérogel extrêmement poreux fabriqué à partir de fibres de cellulose. Les chercheurs expliquent que cette matière première pourrait notamment provenir de déchets de papier, comme de vieux journaux ou des boîtes à œufs. Le matériau est ensuite enrichi en azote et en phosphore, deux nutriments favorisant l'activité des micro-organismes capables de dégrader les hydrocarbures.

Lors des expériences en laboratoire, l’aérogel a pu adsorber — c’est-à-dire fixer à sa surface — environ 80 à 100 fois son propre poids en pétrole brut, carburant, goudron et autres hydrocarbures. Sa structure hydrophobe lui permet de flotter à la surface de l’eau et d'entrer directement en contact avec une nappe de pétrole.

Mais c’est surtout la deuxième fonction du matériau qui intéresse les scientifiques. Une fois les hydrocarbures capturés, l’aérogel sert de support aux bactéries qui se nourrissent de ces substances. Sa structure rapproche les micro-organismes du pétrole tout en leur fournissant les nutriments nécessaires à leur développement. L'objectif est ainsi de transformer un simple matériau absorbant en micro-environnement favorisant la dépollution biologique.

Selon le professeur Ariel Kushmaro, qui dirige avec la Dre Danit Lisa Karsagi Biron les travaux au laboratoire de biotechnologie environnementale de l’Université Ben-Gourion, le processus observé expérimentalement permet au pétrole de disparaître en deux à trois semaines. Les chercheurs estiment que cette approche pourrait aussi réduire la quantité de matériaux contaminés qu’il faut ensuite récupérer et éliminer après une marée noire.

Le matériau est produit grâce à plusieurs étapes comprenant notamment la lyophilisation et la pyrolyse, un traitement thermique effectué sans oxygène afin d’éviter la combustion. Les résultats scientifiques ont été publiés dans Chemical Engineering Journal Advances sous le titre Nutrient-supplemented carbonized aerogels for integrated oil adsorption and biodegradation in water.

Les chercheurs envisagent à terme plusieurs modes d'utilisation. En cas de pollution loin des côtes, le matériau pourrait par exemple être dispersé au-dessus de la zone contaminée. Kushmaro imagine également que des navires puissent en transporter afin de réagir immédiatement à une fuite de carburant ou de pétrole. Mais il précise que cette perspective reste éloignée : après les résultats obtenus en laboratoire, il faut désormais procéder à des essais en conditions réelles, développer une capacité de production et franchir les étapes réglementaires.

L'équipe souhaiterait notamment effectuer son prochain test dans une marina contaminée. La technologie fait parallèlement l'objet d'une procédure de protection intellectuelle par l'intermédiaire de BGN Technologies, la société de valorisation de l’Université Ben-Gourion. Selon Kushmaro, le groupe énergétique Shell a déjà pris contact avec les chercheurs afin d'obtenir des informations sur leur invention.

Ces travaux ont une résonance particulière en Israël. En février 2021, une importante pollution aux hydrocarbures avait entraîné l'arrivée de goudron sur environ 160 kilomètres du littoral méditerranéen israélien, affectant notamment les oiseaux marins et les tortues. Les chercheurs présentent leur technologie comme une piste permettant, à terme, d'intervenir plus rapidement lors de catastrophes similaires.