En 1999, les ministères chargés du Logement et de la Recherche ont lancé un appel à propositions pour la réduction de la teneur en plomb dans l'eau potable. Le Laboratoire des sciences du génie chimique (LSGC) du CNRS, le Laboratoire d'hygiène et de recherche en santé publique (LHRSP) de Nancy et la Générale des Eaux ont fait une proposition commune de traitement de l'eau au point d'utilisation. Dans le cadre de cette problématique, les différents acteurs du projet ont mis au point un filtre anti-plomb actuellement en cours de validation sur le terrain. Ce filtre, qui se fixe directement au col de cygne du robinet où est prélevée l'eau destinée aux usages alimentaires, pourra à terme être installé chez les particuliers.

La Directive Européenne 98/83 définissant les nouveaux critères de qualité applicables à l'eau potable abaisse la valeur paramétrique pour le plomb de 50 à 10 µg/l, suivant les recommandations de l'Organisation mondiale de la santé. Le respect de cette nouvelle norme, applicable en 2013 (avec une première étape à 25 µg/l en 2003), devra être contrôlé au robinet du consommateur. La concentration en plomb dans l'eau en sortie des unités de production d'eau potable est généralement inférieure à 10 µg/l. Les sources de contamination en plomb se situent donc au niveau des branchements et réseaux intérieurs des logements. étant donné le coût et les délais de remplacement de l'ensemble des conduites en plomb, il apparaît important de pouvoir répondre plus rapidement et à moindre coût à ce problème de santé publique grâce à des systèmes individuels de traitement.

Le défi relevé était double : scientifique et technologique. L'objectif scientifique était de trouver un adsorbant¹ et un système de filtration capables en quelques secondes de temps de contact d'abaisser la concentration en plomb dans l'eau en dessous de la barrière des 10 µg/l. L'objectif technologique était de miniaturiser suffisamment le système pour l'adapter directement au robinet.

Le dispositif développé permet d'amener la teneur en plomb en dessous de 10 µg/l, quelle que soit la qualité de l'eau. Il contient deux modules placés en série : un module d'adsorption du plomb dissous (et de la plupart des métaux lourds) sur un matériau actif placé sous forme granulaire en lit fixe², suivi d'un système performant de filtration mécanique des particules solides de plomb éventuellement contenues dans l'eau (particules arrachées à la tuyauterie, précipités).

Les dangers du plomb en France

L'enjeu sanitaire du plomb a une importance capitale en France comme dans la plupart des pays européens. Sa toxicité a été prouvée par de nombreuses études. L'enfant y est particulièrement sensible même pour de faibles doses où des troubles du développement neuro-comportemental interviennent avec altération du quotient intellectuel, pouvant provoquer une grave encéphalopathie. Pour une concentration de l'ordre de 10 à 25 µg/l, l'eau est responsable de plus de 50 % de l'apport journalier en plomb chez le nourrisson, 25 % chez l'enfant et 27 % chez l'adulte, or la teneur en plomb dans l'eau dépasse fréquemment les 25 µg/l. En France, plus de 10 millions de logements (construits avant 1945) sont concernés par ce problème. Environ 42 000 km de tuyauteries en plomb seraient à remplacer. La mise en conformité des réseaux nécessite un investissement très important, de l'ordre de 120 milliards de francs, dont 100 milliards à la charge des propriétaires pour changer leurs réseaux intérieurs. La réalisation de ces travaux conséquents va donc prendre de nombreuses années. La cartouche mise au point, grâce à son efficacité et son faible coût, proposera aux consommateurs une alternative intéressante au remplacement immédiat des conduites.

La mise au point de ce dispositif comporte deux étapes successives :

Le développement du prototype a été assuré par la Générale des Eaux qui coordonne ce projet. Une validation sur le terrain est actuellement en cours en région Lorraine : une dizaine de prototypes a été installée au robinet de consommateurs équipés d'une installation en plomb, pendant une durée de six mois, afin d'étudier le comportement du filtre en fonction de diverses qualités d'eaux et de l'usage des consommateurs.

De faible encombrement, ce filtre respecte les exigences réglementaires d'inertie des matériaux et ne dégrade pas la qualité de l'eau. Une cartouche a une durée de vie de l'ordre de six mois, et le prix du litre d'eau délivré est inférieur à celui d'une eau embouteillée. Il comporte une vanne " by-pass " permettant de filtrer uniquement l'eau destinée à la consommation, ainsi qu'un témoin indiquant que sa durée de vie est dépassée. Le suivi terrain sera terminé en septembre 2001, et l'étape finale de commercialisation pourra être amorcée.

Un partenariat CNRS/Industrie

Générale des Eaux : Alain BOIREAU, coordonnateur du projet ; Renaud SUBLET, ingénieur embauché pour cette étude, détaché au LSGC. Laboratoire des sciences du génie chimique (LSGC) : Marie-Odile SIMONNOT, maître de conférences à l'école européenne d'ingénieurs en génie des matériaux (EEIGM) de Nancy ; Michel SARDIN, professeur à l'école nationale supérieure des industries chimiques (ENSIC) de Nancy. Laboratoire d'hygiène et de recherche en santé publique (LHRSP) de Nancy : Christophe ROSIN, chef du service chimie minérale ; Michel MORLOT, directeur scientifique ; Franck LAURENSOT, chargé d'étude ; Christelle AUTUGELLE, chef du service "Alimentarité des matériaux ".

¹ Adsorbant : solide très poreux permettant la fixation de molécules sur sa surface grâce à des interactions de type physique (électrostatiques) ou chimique (liaison chimique avec des éléments de la surface).

² Lit fixe : l'adsorbant est confiné dans une colonne ou espace annulaire et disposé en lit compact.