Immobilisation des métaux lourds par le biochar : une nouvelle voie de remédiation des sols pollués?

National audience; L’utilisation comme amendement de sol de biochar, le charbon solide récupéré après pyrolyse de tout type de biomasse, fait actuellement l’objet de nombreuses recherches, en particulier en lien avec la séquestration de carbone dans les sols et l’augmentation des rendements agricoles [1]. De récentes études suggèrent aussi que le biochar est capable d’immobiliser certains métaux lourds, ce qui ferait de ce matériau faiblement biodégradable, renouvelable et peu coûteux un outil de choix dans la remédiation des sols pollués [2]. Les processus d’immobilisation des métaux lourds, ainsi que leur réversibilité, sont cependant très peu compris. Afin d’évaluer le potentiel d’immobilisation d’un biochar produit à partir de bois résineux et feuillus à 450°C, des expériences de sorption de différents métaux en solution ont été réalisées en batch. Suite à une étape d’adsorption et de désorption, les charbons ont été récupérés puis caractérisés par différentes techniques (e.g. diffraction des rayons X, spectroscopie infrarouge, microscopie électronique) afin d’identifier les modes par lesquels les métaux ont été immobilisés. Les premiers résultats suggèrent la concomitance de plusieurs mécanismes d’immobilisation, dont la précipitation des métaux avec des carbonates ou des phosphates, tandis que l’hystérèse observée entre la courbe d’adsorption et de désorption indique que l’immobilisation n’est que partiellement réversible. Des essais d’extraction sur plusieurs sols contaminés réels prélevés à proximité d’une fonderie montrent par ailleurs que la diminution de l’extractibilité des métaux en présence de biochar serait principalement due à l’augmentation du pH observée, entraînant une plus grande rétention sur les particules de sol. Des expériences en colonne ont donc été imaginées pour compléter ces résultats et distinguer les effets réels du biochar sur la mobilité des métaux dans les sols. L’association d’une colonne de sol contaminé et d’une colonne de biochar permettra ainsi de mesurer la dynamique de sorption des métaux propre au biochar et offrira la possibilité de distinguer la part d’immobilisation des métaux due à leur adsorption à la surface du biochar et celle liée à l’élévation de pH dans le milieu. L’ensemble de cette étude permettra de conclure quant aux possibilités d’utiliser le biochar comme un outil durable de remédiation des sols pollués.