Un air plus pur autour des poubelles La lumière du soleil et un catalyseur dans un couvercle de poubelle permettent d'éliminer les mauvaises odeurs des déchets

Un catalyseur activé par la lumière du soleil, fixé sur le couvercle d'une poubelle à roulettes, pourrait contribuer à réduire les odeurs dégagées par les déchets alimentaires en décomposition. Lors d'essais en extérieur, cet insert amovible a décomposé l'acide acétique à l'origine des odeurs pendant plus de 40 jours, en utilisant la lumière naturelle du soleil plutôt qu'un chauffage électrique.

Les déchets laissés à l'extérieur dégagent très rapidement une odeur désagréable, en particulier dans les climats chauds et humides qui accélèrent la décomposition des aliments. Dans la revue Environmental Science & Technology de l'ACS, des chercheurs présentent un insert de couvercle à énergie solaire qui s'adapte aux poubelles à roulettes standard et aide à lutter contre les mauvaises odeurs. Lors d'essais réalisés avec de véritables déchets alimentaires, cet insert a efficacement décomposé l'acide acétique, principal responsable des odeurs dégagées par les déchets en décomposition, et a continué à agir pendant plus d'un mois.

Les déchets ménagers sont souvent constitués de restes alimentaires indésirables qui se décomposent rapidement dans les poubelles déposées en bordure de trottoir, dégageant des odeurs fortes telles que celle de l'acide acétique (vinaigre), un composé à l'odeur âcre souvent associé aux ordures malodorantes. Placer des filtres contenant du charbon actif sous le couvercle peut aider à contenir les mauvaises odeurs, mais ils ne sont pas très efficaces dans les environnements chauds et humides.

Une autre option consiste à exploiter la lumière du soleil qui frappe les poubelles extérieures pour éliminer les substances chimiques à l'origine des odeurs. « Notre motivation était donc très pratique. Nous voulions traiter l'odeur à la source, à l'intérieur même de la poubelle, plutôt que de la laisser se répandre dans la rue », explique Jinlong Wang, l'un des auteurs correspondants de l'étude. Un catalyseur peu coûteux comme l’oxyde de manganèse (MnO₂) pourrait s’avérer utile : lorsqu’il est activé par la lumière du soleil, il adsorbe les acides organiques volatils tout en rompant les liaisons chimiques de l’acide acétique. Wang et ses collègues ont donc cherché à mettre au point un catalyseur à base de MnO₂ et à l’intégrer dans un insert de couvercle constitué d’une membrane transparente qui concentre la lumière du soleil sur le catalyseur.

L'équipe a lié par voie ionique du lithium au MnO₂ afin de lui servir en quelque sorte d'amplificateur électronique, créant ainsi un catalyseur perfectionné qui se révèle plus efficace pour décomposer l'acide acétique que le MnO₂ seul ou que le charbon actif, dans des conditions de lumière solaire simulées en laboratoire. Le catalyseur a également donné de bons résultats dans des conditions humides.

Pour un test en conditions réelles, l'équipe a mis au point un insert transparent perméable aux gaz, contenant une lentille qui concentrait la lumière sur une couche de catalyseur. Ce module amovible s'adaptait sur le couvercle d'une poubelle à roulettes standard. L'insert catalytique a décomposé de manière continue et efficace l'acide acétique généré par la décomposition de fruits, de pain et de vin pendant plus de 40 jours sous la lumière naturelle du soleil, démontrant ainsi sa stabilité à long terme.

« Les systèmes catalytiques classiques de réduction des odeurs reposent sur un chauffage électrique pour activer le catalyseur, mais nous utilisons la lumière à la place », explique Wang. Les auteurs estiment que leurs résultats pourraient un jour apporter une solution durable au contrôle des odeurs dans le domaine de la gestion des déchets.

Les auteurs remercient l'Académie des sciences et technologies de Pékin, la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, le Bureau municipal des sciences et technologies de Wuhan et l'Université normale de Chine centrale pour leur soutien financier.

Article original : « Ionic–Covalent Bond-Mediated Electron-Rich Lattice Oxygen for Solar-Driven Acetic Acid Abatement » ; Environmental Science & Technology ; DOI : 10.1021/acs.est.6c07573