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Un biomatériau à base de soja pour filtrer l’air - Par : Hanen Hattab,

Un biomatériau à base de soja pour filtrer l’air


Hanen Hattab
Hanen Hattab est doctorante en sémiologie à l’UQAM. Ses recherches portent sur les pratiques d’art et de design subversifs et contre culturels comme le vandalisme artistique, le sabotage et les détournements culturels.

Les masques de protection respiratoire jetables ou à cartouches et les filtres HEPA, communément utilisés pour leur faible prix, permettent de protéger des grosses particules en suspension dans l’air. Toutefois, ils ne peuvent pas stopper les particules plus fines et les micro-organismes nocifs. Les impacts sanitaires et environnementaux des zones industrielles et des régions urbaines ne cessent d’augmenter. L’industrialisation de la solution que nous allons présenter va améliorer la qualité des filtres à air, désormais indispensables dans les espaces domestiques et communs, et contribuera à réduire les problèmes de santé liés à la pollution atmosphérique, surtout auprès des travailleurs exposés à divers rejets polluants.

Un nouveau filtre à base de soja peut arrêter presque tous les COV

L’impact des particules fines sur la santé

 

Cadre scientifique : sciences et ingénierie des biomatériaux

Des chercheurs de la Washington State University ont créé un filtre, à base de soja et d’une pâte cellulosique bactérienne, qui capte le monoxyde de carbone, le formaldéhyde et d’autres composés organiques volatils. Les filtres à air existants sur le marché ne sont pas capables d’isoler ces composants chimiques nocifs puisqu’ils ne peuvent stopper que les particules ayant des dimensions supérieures à 0,3 micron. Le projet a rassemblé Weihong Katie Zhong, professeur au School of Mechanical and Materials Engineering, le candidat au doctorat Hamid Souzandeh et des chercheurs de l’University of Science and Technology Beijing. Notons que les recherches universitaires de Souzandeh, en collaboration avec d’autres étudiants, portent depuis 2014 sur l’interaction entre les protéines de soja et les particules polluantes. Les ingénieurs ont testé et approuvé la fiabilité des produits filtrants fabriqués à base de ce biomatériau. Ils ont publié leur recherche intitulée « Soy protein isolate/bacterial cellulose composite membranes for high efficiency particulate air filtration » dans le journal Composites Science and Technology en juillet 2016.

La conception du filtre a duré une année et c’est la chercheure Katie Zhong qui l’a financée entièrement. En effet, le Département de l’Agriculture des États-Unis et la Washington State University ont refusé de financer le projet.

Un nouveau filtre à base de soja peut arrêter presque tous les COV

Les tailles des polluants volatiles

Conception d’un biomatériau à base de soja

Les filtres à air standards, habituellement faits de fibres micrométriques en plastique synthétique ou en laine, filtrent physiquement les petites particules, mais ne sont pas capables de capturer chimiquement les molécules gazeuses. En outre, ils sont le plus souvent fabriqués à partir de produits pétroliers, procédés qui  génèrent le même type de polluants pour lesquels ces filtres sont conçus.

La protéine de soja et la cellulose sont des composants peu coûteux, déjà utilisés dans de nombreuses applications, telles que la fabrication des adhésifs, des produits en matière plastique et des pansements.

Le soja contient un grand nombre de groupes chimiques fonctionnels, à savoir 18 types de  groupements  aminés. Chacun de ces groupements a le potentiel de capturer les molécules de polluants. Les chercheurs ont utilisé un traitement, à base d’acide acrylique, pour étirer la très rigide protéine de soja et ainsi augmenter le contact entre les groupements chimiques et les contaminants. Le filtre obtenu est capable d’éliminer la quasi-totalité des petites particules volatiles de même que les polluants chimiques.

Avantages environnementaux et économiques du filtre

Le soja est une plante herbacée annuelle facilement cultivable en très grandes quantités partout dans le monde. De fait, en plus d’être biodégradable, ce filtre ne coûtera pas cher, étant fabriqué en matières organiques.

En plus des filtres à base de soja, les chercheurs ont également développé des filtres à air à base de gélatine et de cellulose. Ils ont appliqué le matériau filtrant par-dessus des serviettes en papier peu coûteuses et jetables pour les renforcer et améliorer leurs performances. Ils ont déposé des demandes de brevets sur ces technologies et souhaitent actuellement  commercialiser leurs inventions.

 

Hanen Hattab

Profil de l'auteur(e)

Hanen Hattab est doctorante en sémiologie à l’UQAM. Ses recherches portent sur les pratiques d’art et de design subversifs et contre culturels comme le vandalisme artistique, le sabotage et les détournements culturels.

Profil de l'auteur(e)