Les micropolluants se retrouvent dans les ruisseaux, les rivières et les lacs par le biais de produits de consommation, tels que les cosmétiques, les ustensiles de cuisine et les textiles, mais aussi à cause des produits chimiques, des pesticides ou des produits pharmaceutiques. Une fois dans le cycle de l’eau, ils ne peuvent pas être dégradés biologiquement – c’est-à-dire par les stations d’épuration des eaux usées – et ils s’accumulent de plus en plus. «Le problème des micropolluants existe partout», indique M. Silvan Staufert, Co-fondateur et directeur technique de la start-up zurichoise Oxyle AG. «Ils représentent une forme de pollution très sournoise. Il est également très difficile de les détecter.»

Pas les micropolluants eux-mêmes, qui sont visibles, mais de plus en plus leurs conséquences. «Dans les eaux en aval des stations d’épuration, on a par exemple constaté que 80% des poissons mâles étaient féminisés. Cela est dû à la présence d’hormones féminines dans l’eau, qui proviennent des médicaments et de l’agriculture.»

Oxyle a été fondée en 2020 en tant que spin-off de l’ETH Zurich et a pour objectif de lutter contre les impuretés là où elles se trouvent: dans l’industrie manufacturière – notamment les entreprises pharmaceutiques ou les fabricants de produits chimiques industriels – et dans les communes. «Nous voulons amener le processus de nettoyage aussi près que possible du lieu de production et traiter l’ensemble du cycle de l’eau sur place.»

L’ingénieur en mécanique de formation et sa partenaire commerciale, Fajer Mushtaq, PDG d’Oxyle, ont mis au point des catalyseurs spéciaux, capables d’éliminer efficacement les polluants tenaces et toxiques des eaux usées. «Nos catalyseurs peuvent décomposer plus de 95% des polluants organiques présents dans l’eau.»

Contrairement aux autres méthodes, les catalyseurs d’Oxyle ne filtrent pas les micropolluants du cycle de l’eau, mais les détruisent complètement. «Nos catalyseurs fonctionnent comme à l’intérieur d’une voiture, où le catalyseur utilise la chaleur des gaz d’échappement pour détruire les polluants qu’ils contiennent. Le catalyseur d’Oxyle absorbe les impulsions mécaniques, telles que les vibrations ou les bulles. L’énergie ainsi fournie déclenche un processus chimique qui détruit les micropolluants. Grâce au processus chimique, il ne reste ensuite que de l’eau propre et une infime quantité de dioxyde de carbone qui se forme lors du processus de nettoyage_.»

L’idée que les impuretés puissent ainsi se dissoudre quasiment dans l’air n’est pas nouvelle, souligne Silvan Staufert. «Mais nous avons maintenant développé un matériau extrêmement poreux qui peut être activé très efficacement. Nos catalyseurs ont ainsi une grande surface et peuvent détruire tous les types de micropolluants en une seule fois. Les effluents industriels types sont nettoyés en 20 minutes.» Il ajoute que la méthode est efficace et facile à mettre en œuvre. Le catalyseur a une durée de vie extrêmement longue, explique le directeur technique d’Oxyle. C’est pourquoi leur innovation serait très rentable et durable.

Il s’agit maintenant de continuer à développer le système catalytique éprouvé pour des applications plus importantes – avec un système flow-through: au lieu de traiter les eaux usées dans un réservoir fermé, comme c’était le cas jusqu’à présent, elles circuleront désormais dans un circuit. Pour ce faire, Oxyle collabore avec l’entreprise norvégienne Biowater Technology AS et l’institut de recherche norvégien SINTEF – dans le cadre d’un projet Eurostars.

Biowater Technology AS a conçu un système de traitement biologique des eaux usées miniature – un complément important pour la start-up suisse: «Biowater est un partenaire intéressant pour nous. Nous avons beaucoup à apprendre d’une entreprise avancée sur la meilleure façon de travailler avec l’industrie. Il existe par ailleurs de bonnes synergies entre nos technologies. Dans de nombreuses industries, les deux types d’impuretés – biologiques et micropolluants – sont présents. Nous souhaitons continuer à travailler ensemble après la fin du projet et proposer des solutions communes aux industries et aux communautés.»

L’institut de recherche norvégien SINTEF aide les deux partenaires à modéliser les processus et à les optimiser grâce à des simulations. «En tant que petite entreprise, il serait trop compliqué pour nous d’y parvenir par l’expérimentation».

Dans le cadre du projet Eurostars, des expériences sont également menées sur la forme du catalyseur: par exemple, avec des pellets qui flottent dans l’eau. Le pompage de l’eau à travers le système fait tourbillonner les pellets dans l’eau. Ils sont ainsi poussés les uns contre les autres ou se heurtent. Cela produit de l’énergie qui sert à détruire les impuretés. «Les essais ont montré que c’est efficace sur le plan énergétique pour décomposer les polluants.» Les microbulles qui se forment dans l’eau à cause de l’intensité du courant favorisent également la décomposition. La désintégration des bulles déclenche une onde de choc. Cela permet d’activer le matériau sous forme de pellets.

L’objectif concret du projet est de fabriquer un réacteur pilote, dans lequel des catalyseurs détruisent les micropolluants et les autres impuretés. Cela débouchera ensuite sur un essai de trois mois avec le traitement biologique chez un client. «Nous espérons ainsi réaliser l’avancée majeure qui nous permettra d’accéder au marché.»

Peu importe le marché vers lequel Oxyle se dirigera en premier, le potentiel pour son innovation est colossal à l’échelle mondiale. Car les micropolluants ne connaissent pas de frontières.