Il y a quelques années, Mia Heller, une adolescente originaire de Warrenton en Virginie, a découvert dans son journal local que l’eau de son quartier posait de sérieux problèmes sanitaires. Les analyses révélaient une forte contamination par les PFAS et les microplastiques. Face au refus des agences gouvernementales de financer la purification du réseau, les habitants ont dû se tourner vers des solutions individuelles.

Les parents de la jeune fille ont alors investi dans un système de filtration avancé pour leur domicile. Cependant, celui-ci nécessitait un entretien fastidieux. En observant sa mère remplacer continuellement les membranes du filtre, l’étudiante, aujourd’hui âgée de 18 ans, a eu l’idée de concevoir une alternative plus économique et moins contraignante.

L’omniprésence alarmante des microplastiques

L’Agence de protection de l’environnement définit les microplastiques comme de minuscules particules mesurant entre 1 nanomètre et 5 millimètres. Ces fragments, qu’ils soient fabriqués intentionnellement pour des produits cosmétiques ou issus de la dégradation d’objets plus grands, suscitent une inquiétude mondiale. Ils s’infiltrent partout, y compris dans les organismes vivants.

Selon Matthew J. Campen, toxicologue à l’Université du Nouveau-Mexique, ces particules pénètrent littéralement dans nos corps. Une étude récente a révélé que des microplastiques ont été retrouvés chez 1 300 espèces, humains inclus. Ces polluants ont été détectés dans tout l’organisme humain, du cerveau jusqu’à l’intérieur des os, en passant par les testicules, le sperme et le placenta.

L’ingestion de microplastiques par les organismes a été multipliée par six depuis 1990. Une étude coécrite par Matthew J. Campen a même démontré que les concentrations de microplastiques dans les tissus cérébraux humains ont bondi de 50 % en moins d’une décennie.

Bien que les impacts exacts sur la santé humaine fassent encore l’objet de recherches, plusieurs travaux récents lient cette pollution à des problèmes graves tels que des cancers et des affections respiratoires, des maladies cardiaques, des perturbations hormonales ou encore la maladie d’Alzheimer.

Une nouvelle approche de la filtration

Si de nombreux systèmes de filtration existent sur le marché, ils ne sont ni toujours efficaces, ni accessibles à tous. Les méthodes traditionnelles reposent souvent sur des traitements chimiques, exigent un entretien laborieux et coûtent cher.

C’est au printemps 2024 que Mia Heller a imaginé son propre système. Après avoir bricolé dans son garage, elle a mis au point un prototype fonctionnel en janvier 2025. Son innovation repose sur l’utilisation d’un ferrofluide, une huile magnétique réutilisable capable de se lier sélectivement aux particules de microplastiques lorsque l’eau traverse le filtre. Le défi majeur consistait à créer un circuit fermé pour que le système s’auto-nettoie et réutilise le ferrofluide, limitant ainsi l’entretien.

Après plusieurs essais, elle a trouvé la formule idéale. Son prototype actuel, de la taille d’un paquet de farine, se compose de trois modules :

• Le premier, d’une capacité d’environ un litre, contient l’eau contaminée.
• Le deuxième stocke le ferrofluide.
• Le troisième, plus petit, abrite le processus principal : un champ magnétique extrait les microplastiques de l’eau, tandis que le ferrofluide est récupéré et réinjecté dans le circuit.

Pour prouver l’efficacité de son invention, la lycéenne a développé un capteur de turbidité. Les résultats sont impressionnants : son filtre élimine 95,52 % des microplastiques et recycle 87,15 % du ferrofluide. À titre de comparaison, les stations d’épuration traditionnelles n’en retirent que 70 à plus de 90 pour cent.

Cette prouesse technique lui a valu d’être finaliste au Regeneron International Science and Engineering Fair de 2025, la plus grande compétition scientifique mondiale pour lycéens, où elle a reçu un prix spécial de la Patent and Trademark Office Society.

Un projet adaptable à grande échelle ?

Le toxicologue Matthew J. Campen salue cette invention, soulignant qu’elle répond à un besoin urgent. Il estime qu’avec des investissements en ingénierie, ces excellents résultats pourraient encore s’améliorer. Il soulève néanmoins une question cruciale : le système doit s’assurer que les microplastiques extraits puissent être détruits ou jetés sans créer de résidus polluants secondaires.

Quant à l’application concrète du dispositif, Mia Heller l’envisage pour le moment comme un filtre domestique à installer sous l’évier. Le coût actuel de production du ferrofluide à grande échelle rend en effet difficile une utilisation immédiate dans les stations d’épuration municipales.

L’adolescente garde les pieds sur terre : sa prochaine étape consistera à faire confirmer ses résultats par des professionnels, avec l’espoir, à terme, de commercialiser son invention pour la rendre accessible au plus grand nombre.

Source : smithsonianmag.com