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Une recherche prometteuse pour le traitement des eaux usées et la production de biocarburant

changhuiChanghui Peng, professeur au Département des sciences biologiques et à l’Institut des sciences de l’environnement, est l’auteur principal d’un article publié le 22 janvier sur le site Web de la revue Nature Climate Change. Intitulé «Constructed wetlands as biofuel production systems», l’article démontre les bénéfices de la construction de milieux humides artificiels, lesquels utilisent des procédés physiques, chimiques et biologiques afin de traiter les eaux usées, tout en produisant des biocarburants.

Les milieux humides artificiels sont de plus en plus populaires en Chine, particulièrement, où la pollution de l’eau et la crise de l’énergie (ainsi que la pollution liée aux émissions de gaz à effet de serre) constituent des enjeux environnementaux majeurs, en raison de la croissance effrénée de l’économie au cours des 20 dernières années.

Le professeur Chenghui Peng et ses collègues ont testé le potentiel des milieux humides artificiels à Hangzhou, en Chine, sur un site historique qui abrite un étang de poissons et qui constitue une attraction touristique depuis plusieurs siècles. En 1999, les autorités ont dû fermer l’étang en raison de la pollution de l’eau. En 2001, un milieu humide artificiel de 600 mètres carrés a été construit, avec 86 espèces de plantes, ainsi que des serpents et des oiseaux. Ce marais artificiel était composé de deux couches de gravier et d’une couche supérieure de sable. Le niveau de l’eau était contrôlé, les eaux usées étant versées trois fois par jour à partir d’un bassin tout à côté. L’étang pollué était alimenté par l’eau «traitée» par le milieu humide artificiel (celle qui a traversé les couches de sable et de gravier). Après un an, les résultats étaient spectaculaires : les poissons étaient de retour dans l’étang et l’eau n’était plus polluée.

Schéma d'un milieu humide artificiel.

Le chercheur et ses collègues ont également testé la production de biocarburant avec cinq autres milieux humides construits artificiellement, toujours en Chine. La production actuelle de biocarburant nécessite des engrais azotés qui polluent l’air et l’eau. Des progrès ont été réalisés au cours des dernières années pour remédier à la situation en utilisant des déchets azotés plutôt que des engrais, mais cette technique coûte cher et nécessite une technologie avancée. «Douze parcelles des marais artificiels qui contenaient 30 espèces de plantes ont été «engraissées» avec des eaux usées domestiques, explique le professeur. Nos résultats démontrent que, en plus de traiter les eaux usées, le rendement énergétique de la biomasse produite par les milieux humides artificiels construits est deux à huit fois plus important que celui des systèmes traditionnels de production de biocarburant. Cette production pourrait même être augmentée en améliorant l’apport en déchets azotés, la structure hydraulique et le choix des espèces de plantes. En imaginant que tous les déchets azotés de Chine pourraient être traités dans des milieux humides artificiels, la production de biocarburant pourrait remplacer  6,7 % de la consommation nationale d’essence.»

«Des efforts pour construire des milieux humides artificiels ont été déployés autant par des gouvernements que par des entreprises privées qui effectuent de la recherche, et ce, partout à travers le monde», mentionne le chercheur. Ces milieux humides artificiels, ajoute-t-il, requièrent des coûts d’investissement et d’opération moindres et sont beaucoup plus efficaces que les méthodes de traitement conventionnelles des eaux usées. Il en existerait environ 6 000 en Europe, plus de 1 000 en Amérique du Nord, et un nombre toujours croissant ailleurs sur la planète.

Source : UQAM