Et si la drêche, ce résidu de malt produit lors du brassage de la bière en microbrasseries, pouvait servir à fabriquer des capteurs capables de traquer les métaux lourds dans l’environnement ? Voilà l’idée originale de Claudiane Ouellet-Plamondon, chercheuse à l’École de technologie supérieure (ÉTS), Federico Rosei, chercheur à l’Institut national de la recherche scientifique (INRS) et leur équipe. Une idée qui pourrait bien se transformer en innovation !
Les scientifiques ont prouvé que ce déchet céréalier peut servir à synthétiser assez facilement et écologiquement des points quantiques, des sortes d’atomes artificiels qui absorbent ou émettent la lumière. Les points quantiques sont utilisés notamment pour fabriquer des capteurs biomédicaux ou des dispositifs émetteurs de lumière (DEL) dans les écrans de nouvelle génération.
Riche en azote et en phosphore, la drêche représente une source abondante de carbone. Or, cet élément chimique s’avère une solution intéressante pour remplacer les métaux toxiques, comme le plomb et le cadmium, qui sont actuellement utilisés pour produire des points quantiques.
Dans le cadre d’une collaboration entre l’ÉTS et l’INRS financée notamment par le Centre québécois sur les matériaux fonctionnels – lui-même soutenu par le FRQNT –, les équipes des professeurs Ouellet-Plamondon et Rosei se sont donc associées à la microbrasserie Brasseur de Montréal pour obtenir ses résidus céréaliers. Ils ont ensuite carbonisé cette matière première en utilisant un four à micro-ondes domestique. La poudre noire obtenue par la carbonisation a ensuite été décantée dans une centrifugeuse, puis filtrée. Le produit fini, des nanocristaux qui ne mesurent que quelques milliardièmes de mètre, a ensuite été testé pour ses propriétés de détection des polluants dans l’eau et dans des cellules.
La prochaine étape consistera à améliorer la capacité de ces nanocristaux à absorber et à émettre les radiations en modulant leur taille et leur composition, afin d’augmenter la sensibilité des futurs capteurs ou la performance de dispositifs solaires à base de points de carbone. Ensuite, il faudra voir comment produire ces points quantiques « verts » sur une grande échelle.