PFAS : comment Oxyle mise sur la destruction photochimique
Oxyle cherche à changer la manière de traiter les PFAS dans les eaux industrielles. La start-up suisse développe OxLight, une technologie photochimique conçue pour dégrader ces « polluants éternels ». Focus sur ce procédé de défluoration.
Plus de 99 % de dégradation sur un premier flux d’eaux usées industrielles, plus de 97 % sur un second : le pilote mené par la start-up suisse Oxyle livre des résultats qui viennent conforter son approche de destruction des PFAS. Avec son procédé OxLight, l’entreprise entend changer d’approche en proposant une solution photochimique conçue non pas pour concentrer ces « polluants éternels », mais pour rompre leur structure chimique directement dans les eaux industrielles.
Car c’est précisément là que réside l’un des principaux défis posés par les substances per- et polyfluoroalkylées. Leur persistance et leur forte mobilité sont liées à la robustesse de leur structure moléculaire, notamment à la force de la liaison carbone-fluor (C–F). Les chaînes ultra-courtes, en particulier les composés C2 et C3, peuvent ainsi migrer avec l’eau loin de leur source de contamination tout en résistant aux traitements conventionnels.
Le charbon actif granulaire et l’osmose inverse, par exemple, permettent certes de retenir les PFAS, mais « ne détruisent pas les molécules ». Ces procédés les transfèrent ou les concentrent dans un flux de déchets secondaire, qu’il faut ensuite gérer. Pour les industriels, le problème change alors de forme sans véritablement disparaître.
C’est précisément cette limite qu’Oxyle cherche à lever avec OxLight. Fonctionnant à pression ambiante, ce procédé repose sur une approche de destruction photochimique conçue pour dégrader et défluorer les PFAS à chaînes courtes et ultra-courtes, directement sur site.
Briser la liaison carbone-fluor
Pour y parvenir, OxLight combine une lumière ultraviolette (UV) avec des médiateurs chimiques spécifiques. Cette association génère des espèces réactives capables d’attaquer les molécules de PFAS et de rompre leurs liaisons carbone-fluor (C–F).
Selon Oxyle, cette réaction entraîne la dégradation et la défluoration des PFAS, avec la libération d’ions fluorure, d’acides organiques courts et d’autres composés inorganiques. L’objectif est ainsi de s’attaquer à la molécule elle-même, plutôt que de la transférer vers un autre flux.
De la théorie au terrain
Pour confronter cette approche aux réalités du terrain, la start-up a testé OxLight au cœur d’une installation industrielle. Le site constituait un banc d’essai exigeant, avec la présence d’un composé PFAS de type C3, identifié comme un fluorotélomère, dans deux flux d’eaux usées issus de procédés distincts.
L’exploitant devait à la fois répondre aux exigences de son permis environnemental et rechercher une solution susceptible de « réduire les coûts opérationnels à long terme ». Le choix du site permettait à l’entreprise de confronter sa technologie à des matrices d’eaux usées présentant des caractéristiques différentes, plutôt qu’à une eau artificiellement simplifiée.
Le premier flux (A) présentait une concentration de PFAS inférieure à 30 ppm. Sa difficulté résidait notamment dans la présence d’un « composé interférant », qui nécessitait une stratégie de prétraitement ciblée. Le Flux B affichait, de son côté, une charge contaminante plus importante, pouvant atteindre 70 ppm, dans une matrice qualifiée de complexe, nécessitant une optimisation de la formulation du médiateur chimique.
Plus de 99 % de dégradation
Plusieurs centaines de litres d’eaux usées ont été traités au cours de cette expérimentation, dans ces deux configurations. Les résultats diffèrent selon les deux flux, mais dépassent dans chaque cas les objectifs techniques fixés. Sur le Flux A, OxLight a atteint une dégradation supérieure à 99 %. Sur le Flux B, malgré une concentration plus élevée et une matrice plus complexe, le taux de dégradation est resté supérieur à 97 %.
Mais au-delà des pourcentages de dégradation, un autre résultat retient l’attention : les mesures de fluorure.
Un indicateur de défluoration
Mesurer la diminution de la concentration en PFAS ne suffit pas, à elle seule, à démontrer qu’une molécule a réellement été détruite. Elle pourrait, par exemple, avoir simplement été transférée vers une autre phase ou retenue par un autre matériau.
C’est pourquoi les mesures de libération de fluorure occupent une place centrale dans ce cas d'étude. Elles constituent un indicateur de la rupture des liaisons C–F et viennent étayer le mécanisme de défluoration recherché par OxLight.
L’approche est donc double : réduire la concentration du composé PFAS ciblé tout en vérifiant que le fluor contenu dans sa structure est effectivement libéré sous forme d’ions fluorure.
Les performances obtenues lors du pilote constituent désormais une étape vers le changement d’échelle. Comme le souligne l’étude, « les résultats du pilote fournissent la base pour la conception d'un processus de traitement à grande échelle avec un objectif de dégradation de plus de 99,9 % ».
De la recherche à l’industrialisation
Née en 2020 des travaux de doctorat de Fajer Mushtaq à l’ETH Zurich, Oxyle a rapidement quitté le laboratoire pour tester son approche à différentes étapes. Entre 2021 et 2023, la start-up développe ses premiers prototypes, soutenue par 3 millions de dollars en pré-amorçage.
Le passage aux essais en conditions réelles intervient en 2025. Une levée de 16 millions de dollars en série Seed permet à Oxyle de lancer ses premiers pilotes en conditions réelles. Un an plus tard, les résultats obtenus sur le pilote industriel constituent une nouvelle étape : l’entreprise vise désormais le passage de ses démonstrateurs à des installations déployées à grande échelle et sur le long terme.
Reste à voir jusqu’où cette technologie pourra tenir ses promesses à l’échelle industrielle.
