Progress on Electrochemical and Photoelectrochemical Urea and Ammonia Conversion from Urine for Sustainable Wastewater Treatment

2024

La transformation de l'ammonium en azote gazeux lors du traitement biologique des eaux usées génère des consommations énergétiques importantes. Le procédé est à l'origine d'environ un tiers de la consommation en électricité de l'usine et s'acompagne d'émissions de gaz à effet de serre tels que le prototxyde d'azote. Dans cette capsule, Christine CACHET-VIVIER, enseignant-chercheur à l'institut de chimie et des matériaux de Paris-Est (UPEC-CNRS-ICPME) présente des résultats issus du projet ANR Hyurea qui vise à développer un traitement photoélectrochimique de l'azote alternatif au traitement biologique. Cette opération permet d'éliminer l'azote par oxydation sous forme de diazote à l'anode et de générer de l'hydrogène à la cathode en utilisant moins d'énergie que par électrolyse de l'eau. 

Une revue exhaustive des matériaux, procédés et réacteurs électrochimiques a été réalisée. Les principales conclusions montrent que le traitement électrochimique est prometteur même si peu d'études ont été réalisées à l'échelle du pilote. Par ailleurs, les publications montrent que l'utilisation de nouveaux matériaux d'électrode pourraient permettre d'atteindre un rendement de 100 % en diazote.