L’industrialisation a conduit à l’apparition dans l’environnement de polluants émergents réfractaires. Ces substances, appelées aussi micropolluants, entraînent une contamination chez les êtres vivants. Parmi ces polluants couramment décelés dans les rejets industriels et urbains, se trouvent des hormones et dérivés hormonaux, des composés phénoliques, des antibiotiques, des organochlorés, des produits cosmétiques, etc… Ces contaminants échappent pour la plupart aux traitements classiques des eaux usées. La présence de ces polluants émergents dans l’environnement constitue un sujet de préoccupation pour la plupart des agences environnementales des pays industrialisés et des mesures contraignantes sont peu à peu mises en place pour les limiter.
C’est dans l’intention de développer des techniques de traitements rapides, moins onéreuses et plus adaptées aux composés organiques réfractaires que les procédés d’oxydation avancée (POA) ont vu le jour. Les POA sont des techniques de traitement faisant appel à des intermédiaires radicalaires très réactifs, particulièrement les radicaux hydroxyles (·OH) à température ambiante.
Le procédé Electro-fenton est un procédé d’oxydation avancée (POA) permettant la production de radicaux hydroxyles (·OH). Ces intermédiaires radicalaires très réactifs permettent d'oxyder et d’éliminer efficacement les polluants organiques.
Ce procédé réside dans la génération des radicaux hydroxyles en utilisant comme seul réactif l’oxygène (air comprimé) pour former du H2O2 par réduction électrochimique. Ce dernier formera des (·OH) par action d’un ion ferreux présent en quantité catalytique et régénéré électrochimiquement.
Le schéma ci-dessous présente les réactions mises en jeu pour la génération de radicaux hydroxyles dans la cellule électrochimique de RedElec :
Les avantages d’un tel procédé par rapport aux autres POA (photo-chimie, photo-catalyse, oxydation chimique homogène (ajout de réactifs)) provient de son faible coût d’investissement et de fonctionnement, ainsi que de la production in situ des réactifs oxydants nécessaires (meilleure efficacité, contrôle de la production des réactifs, stockage de produit réactifs supprimé, élimination des risques de manipulation de produits réactifs).
Des premières réalisations ont été effectuées par RedElec sur des effluents industriels chargés (Carbone Organique Total > 10 g/l). Un pilote d’électrolyse permet d’éliminer par Electro-fenton des polluants organiques persistants dans ce type d’effluents. L’objectif du traitement n’est pas de minéraliser totalement l’effluent, mais de le rendre biodégradable et biocompatible, afin de coupler la dégradation par Electro-fenton avec un traitement biologique conventionnel et ainsi d’optimiser la consommation d’énergie