Face à l’épuisement des ressources naturelles et à la dépendance mondiale aux Minéraux Critiques et Stratégiques (MCS), une avancée prometteuse émerge des laboratoires de l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR). Bintou Sangaré, doctorante en science et génie des matériaux lignocellulosiques, développe une technologie verte pour récupérer ces ressources précieuses présentes dans l’eau : des biosorbants issus de résidus forestiers.
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Les MCS, tels que le cuivre, le nickel, le cobalt ou encore le manganèse sont essentiels pour les technologies modernes : batteries, téléphones intelligents, énergies renouvelables. Leur extraction conventionnelle est souvent coûteuse et polluante. C’est dans ce contexte que les procédés biométallurgiques dont la biosorption se positionnent comme des alternatives écologiques et économiques. La biosorption consiste à capter les ions métalliques grâce à des groupes fonctionnels présents sur des matériaux d’origine biologique. Ces biosorbants, souvent dérivés de déchets agricoles ou forestiers, s’inscrivent parfaitement dans une logique d’économie circulaire.
Un biochar sur-mesure pour capter les métaux
Dans le cadre de sa recherche, Mme Sangaré a produit un biochar à partir de bois résiduel, chauffé à 300°C pendant 24 heures. Ce charbon actif a ensuite été modifié chimiquement à l’aide d’un mélange d’acides (H₂SO₄ et HNO₃) afin d’enrichir sa surface en groupes fonctionnels acides carboxyliques, phénoliques et lactoniques capables de fixer les ions métalliques. Les tests ont révélé une amélioration significative des performances du biochar après cette fonctionnalisation. En particulier, la capacité d’adsorption du cuivre (Cu²⁺) a atteint 37,45 mg/g, et celle du nickel (Ni²⁺) 20,66 mg/g, selon le modèle d’isotherme de Langmuir. L’étude a également permis d’ajuster les modèles de cinétique et de thermodynamique afin de mieux comprendre les mécanismes d’interaction entre les cations métalliques et la surface du biosorbant. Ces données sont essentielles pour envisager une mise à l’échelle industrielle de la technologie.
Une contribution québécoise à la transition écologique
Cette recherche s’inscrit pleinement dans les objectifs de développement durable et de valorisation des résidus forestiers, très présents au Québec. Elle montre que des solutions innovantes, locales et durables peuvent contribuer à résoudre des enjeux mondiaux liés à la gestion des ressources critiques.
Fabrice NOUZIANYOVO
