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Rice poursuit une solution NEWT pour le traitement de l’eau

Katherine Hui / Batteuse

Par Madison Barendse 20/09/22 23h50

Pour certains, il est trop facile de tenir l’eau douce pour acquise. Cependant, dans de nombreuses régions des États-Unis et du monde, l’eau propre est un produit de base. Des dizaines de laboratoires et d’organisations travaillent pour résoudre ce problème, y compris le centre de traitement de l’eau activé par la nanotechnologie sur le campus de Rice.

Le NEWT Center est un centre de recherche en ingénierie qui objectifs pour faire progresser les technologies mondiales de traitement de l’eau. D’autres universités – l’Arizona State University, l’Université du Texas à El Paso et l’Université de Yale – sont également impliquées dans le NEWT. Le Dr Rafael Verduzco, professeur de riz et chercheur au NEWT, a déclaré que les liens entre ces universités constituaient une partie importante du centre.

“NEWT m’a mis en contact avec tant d’autres personnes”, a déclaré Verduzco. “J’ai beaucoup appris, et je pense que Rice dans son ensemble a beaucoup bénéficié du NEWT – des personnes qu’il a amenées et du travail qui a été accompli au centre.”



Selon Verduzco, la recherche ASPIC a une importance particulière dans le traitement de l’eau dans les communautés à faible revenu.

“Je pense que le NEWT peut vraiment avoir un impact, c’est dans certains endroits qui sont hors réseau ou dans des zones peu développées, où vous avez besoin d’un système de traitement de l’eau compact, portable et de faible puissance”, a déclaré Verduzco. “NEWT a vraiment mis l’accent sur ces types de technologies.”

La recherche au NEWT est organisée en cinq groupes qui collaborent au développement technologique. Le premier groupe s’appelle Poussée1 ou nanomatériaux multifonctionnels, et il se concentre sur la création de structures chimiques capables de décomposer les molécules toxiques et les virus dans l’eau. Le Dr Michael Wong, professeur à Rice et directeur du département de génie chimique et biomoléculaire, a déclaré qu’il menait une grande partie de ses recherches dans ce groupe.

“Le problème de génie chimique que je veux résoudre est de trouver comment rendre les réactions chimiques plus durables, plus respectueuses du CO2, plus économes en énergie et plus respectueuses des matières premières”, a déclaré Wong.

Selon Wong, le NEWT a contribué à stimuler la recherche sur le traitement de l’eau.

“Si le NEWT n’existait pas, je continuerais à faire cette recherche, mais les progrès de la recherche seraient dix fois plus lents”, a déclaré Wong. “Ainsi, le centre ASPIC a vraiment catalysé nos efforts – pas seulement dans mon groupe, mais dans les groupes d’autres personnes.”

Au sein du laboratoire de Wong, plusieurs groupes de chercheurs ont collaboré avec NEWT pour rechercher des solutions de traitement de l’eau basées sur la nanotechnologie. Bo Wang, un étudiant diplômé de Rice qui travaille dans le laboratoire de Wong, a déclaré que l’accent mis par le NEWT sur la collaboration universitaire a été utile à ses recherches.

“Normalement, lorsque vous commencez à faire de la recherche, il est difficile de faire toutes ces choses par vous-même”, a déclaré Wang. “Mais NEWT est un centre de recherche combinant quatre universités, vous pouvez donc collaborer avec des étudiants en dehors de votre université et de votre groupe de recherche.”

Emily Aspey, étudiante en deuxième année au Martel College qui a travaillé avec Wang, a déclaré que même si les recherches du laboratoire sont prometteuses, elles sont loin d’être terminées.

“[Wang’s] article se concentre actuellement sur le PFOA, qui est un certain type de PFA [a chemical that does not break down naturally], et la plupart de nos recherches ont porté sur l’APFO », a déclaré Aspey. “Mais [we have] pour détruire tous les PFA. Les PFA sont une large gamme de composés qui contiennent de nombreux types différents. Beaucoup sont plus difficiles à détruire que d’autres et plus difficiles à détecter. Nous avons donc besoin d’instruments plus puissants pour tester ces différents composés et pour les tester également à des concentrations plus faibles. Les recherches actuelles se concentrent sur l’élargissement de la gamme de composés [we can destroy].”

Malgré le besoin de ressources supplémentaires du laboratoire, Aspey a déclaré que travailler avec NEWT a été une expérience formidable.

“[NEWT] fait un travail très important », a déclaré Aspey. « C’est une excellente façon de participer à la recherche sur le campus. Je suis ravi de continuer à travailler avec le groupe et de voir comment notre projet progresse.

Le deuxième groupe de recherche du NEWT s’appelle Poussée2 ou Nanophotonics Enhanced Water Purification. Ce groupe vise à réduire l’électricité nécessaire au traitement de l’eau en créant des nanomatériaux capables de capter la chaleur et de la convertir en énergie. La recherche de Verduzco se concentre sur la réduction du coût du traitement de l’eau en développant des matériaux capables d’éliminer ou de détruire les contaminants de l’eau à l’aide de l’énergie solaire.

« Nous essayons de développer des absorbants qui se lient à [nitrates]», a déclaré Verduzco. “Ensuite, la lumière du soleil ou certaines sources de lumière externes fourniront l’énergie nécessaire pour dégrader ces contaminants. Nous espérons donc que nous pourrons avoir quelque chose de pratique et peu coûteux qui pourra être utilisé pour traiter l’eau potable sur plusieurs sites.

Le troisième groupe de recherche du NEWT s’appelle Poussée3 ou Contrôle de l’entartrage et de l’encrassement. Dans mise à l’échelle, certains contaminants peuvent s’accumuler sur les tuyaux et entraver l’accès et le traitement de l’eau. Thrust3 travaille à réduire le tartre en éliminant ces contaminants avant le traitement et en créant des membranes antitartre à utiliser pendant le traitement. Njideka (Syndi) Nnorom, une étudiante diplômée de Rice, a effectué une grande partie de ses recherches dans ce groupe.

“Je fabrique des membranes qui ont la capacité d’attirer les ions de l’eau”, a déclaré Nnorom. “Le dessalement peut être le terme générique, mais je me concentre sur le ciblage d’ions tels que l’élimination du calcium de l’eau, et je travaille actuellement sur l’élimination du cuivre de l’eau à l’aide de membranes.”

Selon Nnorom, la mission de traitement de l’eau de NEWT est vitale à la fois à l’échelle locale et mondiale.

“Il y a beaucoup de problèmes d’eau que nous avons juste aux États-Unis, sans même les considérer dans le monde entier”, a déclaré Nnorom. “Donc, le fait que NEWT se concentre sur la création de différentes technologies et méthodes pour aider à cela – que ce soit pour l’eau potable ou la réutilisation des minéraux et des ions – pour maintenir le monde tel qu’il est maintenant, je pense que cela a une très grande pertinence.”

En dehors de la recherche, NEWT a également deux formations programmes pour les enseignants de la maternelle à la 12e année. Le premier de ces programmes, NanoEnvironmental Engineering for Teachers, est un programme virtuel d’un semestre cours pour les professeurs de sciences de l’environnement, de systèmes environnementaux et de biologie de l’AP. Le deuxième programme, le NEWT Research Experience for Teachers, est un stage d’un an programme pour les professeurs de STEM. Christina Alston, responsable du programme NEET et NEWT RET, a déclaré qu’elle était optimiste quant aux réalisations et à l’avenir des programmes d’éducation NEWT.

“Je pense que nous avons fait d’énormes progrès”, a déclaré Alston. “Je pense qu’à la fin de [the RET program] nous allons avoir un programme complet qui s’aligne sur tous les espaces K-12. En ce qui concerne le cours NEET, nous avons entièrement créé le programme et nous avons des animateurs dans presque toutes les institutions. »

Avec tous les programmes éducatifs et les efforts de recherche de NEWT, Wong a déclaré que son raisonnement pour travailler avec NEWT était assez simple.

“Je veux fournir de l’eau potable à plus de personnes dans le monde, de manière moins chère et plus sûre”, a déclaré Wong.


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