Electro-oxidation for wastewater treatment - From electrode materials to treatment of real effluents

L’utilisation de matériaux d’électrode adaptés dans les procédés d’électrolyse présente un fort potentiel pour répondre à plusieurs enjeux actuels liés à la gestion et au traitement des eaux usées, notamment en matière d’élimination ou de conversion de polluants organiques. Cette approche est particulièrement attractive en raison de sa capacité à conduire à des systèmes compacts, modulables, facilement pilotables et entièrement électrifiés, limitant ainsi le recours aux réactifs chimiques.

Cependant, plusieurs verrous scientifiques et technologiques freinent encore leur déploiement à grande échelle. D’une part, l’intensification des phénomènes de transport de matière constitue un enjeu majeur, en particulier pour le traitement de micropolluants présents à de faibles concentrations. Pour y répondre, une des principales stratégies repose sur le développement de matériaux poreux mis en œuvre dans des configurations à flux traversant. D’autre part, la sélectivité des réactions chimiques et électrochimiques peut devenir critique lors de l’application de ces procédés à des matrices complexes. Enfin, la durabilité des matériaux d’électrode représente également un facteur déterminant pour garantir la viabilité économique et environnementale de ces technologies.

Ces différents aspects seront illustrés à travers plusieurs études menées au cours des dernières années. Les travaux présentés visent à approfondir la compréhension des phénomènes se produisant à l’interface électrode–liquide, tout en accompagnant les développements les plus matures vers des applications industrielles.

Bio:

Recruited in 2018 at University University Gustave Eiffel, Clément Trellu participated in projects on (i) the role of electrode microstructure in reactive filtration for water treatment, (ii) electrochemical regeneration of activated carbon, (iii) coupling anodic oxidation with biological treatment, and (iv) competitive phenomena in real matrices such as landfill leachates and textile effluents. His current research focuses on (i) the impact of mass transport conditions and electrode microstructure, (ii) the development of low-potential, non-radical peroxide activation pathways to improve energy efficiency and mitigate the undesired side reaction of chloride oxidation, (iii) the lifetime of electrode materials used for these applications and (iv) technology maturation and transfer of electrochemical treatment strategies for wastewater treatment.