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La lutte contre la drépanocytose

Un enjeu majeur de santé publique

Chaque année, 275 000 nouveaux cas sont dépistés dans le monde, chez les nourissons. La drépanocytose touche particulièrement les populations d'Afrique et d'Inde. La France n'est pas totalement épargnée avec un enfant pour ...

Homo sapiens découvert hors d'Afrique

Une équipe internationale vient de découvrir le plus ancien fossile d'Homo sapiens jamais découvert en dehors du continent africain : un maxillaire vieux de près de 200 000 ans exhumé sur le mont Carmel au nord d'Israël qui contraint les paléanthropologues à réviser leurs copies. ...

Désintégration du neutron et matière noire 

Pour expliquer divers effets gravitationnels, les physiciens ont été amenés à supposer l'existence d'une « matière noire » à l'intérieur des galaxies et dans l’espace intergalactique. Parmi les hypothèses relatives à sa nature, on suppose l’existence ...

Une symbiose à l'épreuve du milieu

CC SA 3.0 ©Prenn

Duo de choc : les recherches récentes montrent qu’une plante hôte et un champignon peuvent s’associer par-delà leur milieu naturel. Aidée de son symbiote, la plante devient plus résistante.

Le raisinier des mers antillais en voyage au Sénégal

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L'essor du taxi aérien

Une interview de Claude Le Tallec, Chargé de mission "Transport aérien personnel" à l'ONERA. 

Qu'est-ce qui, à l'heure actuelle, favorise l'émergence de la thématique des voitures volantes ?

Le notion de « voiture volante » ...

L'horloge nucléaire

Ce qui caractérise la performance d’une horloge, c'est la faiblesse de sa dérive au cours du temps : de combien diffère chaque jour l'heure qu'elle indique par rapport à sa référence ; autrement dit au bout de quelle durée se décale-t-elle d’une seconde ?

Le génome de la rose décrypté

By LaitcheLink to My Website. - Own work, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4023663

Notre amie la rose

De toutes les plantes ornementales, les roses sont parmi les plus cultivées au monde, que ce soit pour l'agrément que les rosiers confèrent aux ...

La biolixiviation

Les impacts environnementaux et sociaux des industries minières et le besoin accru de certains métaux comme les terres rares pour les appareils électroniques modernes rendent urgente l'élaboration de solutions nouvelles pour traiter les minerais ou récupérer dans les déchets des éléments de plus en plus recherchés. C'est ce que pourrait apporter un procédé, la biolixiviation.

Une solution biotechnologique éprouvée

La biolixiviation, c’est-à-dire l’extraction de métaux grâce à des micro-organismes, est une technique déjà utilisée pour produire 5 % de tout l’or mondial et 20 % du cuivre et, de façon plus marginale, pour l’extraction du nickel, du zinc, du cobalt et de certaines terres rares. Son développement industriel a réellement débuté il y a moins de 20 ans.
Le procédé s'applique à des réserves de minerai, c’est-à-dire de roches suffisamment riches en minéraux d’intérêt. Il nécessite de grandes quantités d’eau, que l’on rend généralement acide et des micro-organismes préléablement sélectionnés (bactéries, archées ou champignons) qui vont faire le travail d’extraction des minéraux intéressants. Bien souvent, l’apport d'oxygène est nécessaire et parfois, pour certains micro-organismes, l'apport en sucres.

La biolixiviation peut s’effectuer par deux voies. Une voie statique qui consiste à verser directement la solution sur le minerai stocké dans un vallon, une cuvette que l’on a imperméabilisée et au fond de laquelle on récupère les métaux dissous. Et une voie dynamique qui consiste à broyer et concasser finement le minerai pour le placer dans de grands réservoirs appelés bioréacteurs. Le contenu de la cuve est alors sans cesse agité afin d’améliorer la surface de contact entre bactéries et minerai et de rendre l’oxygène plus facilement disponible. Avec l’expérience, on a appris à optimiser la température, l’acidité, la vitesse de mélange, les apports en oxygène, en dioxyde de carbone ou en sucres pour que les microorganismes gagnent en productivité.

Plusieurs atouts économiques

Comparée aux méthodes traditionnelles de récupération des minéraux que sont la pyrométallurgie (extraction par fusion des roches) ou l’hydrométallurgie (extraction par dissolution chimique de la roche), la biolixiviation, qui peut aussi être appelée bio-hydrométallurgie, utilise peu d’énergie, produit beaucoup moins de sous-produits et surtout beaucoup moins de polluants. En outre, la mise en oeuvre est relativement peu coûteuse et permet d’extraire des minéraux à partir de minerais pauvres ou de résidus miniers dont l’exploitation traditionnelle ne serait pas rentable. Ainsi, au Chili par exemple, où la quasi-totalité des minerais riches en cuivre ont été exploités, la biolixiviation a pris le relais pour les ressources restantes à faible teneur en métal. En Ouganda, cela fait maintenant une dizaine d’années que les stériles des mines de cuivre sont utilisées pour produire du cobalt. Cependant, le procédé est beaucoup plus lent et, mal conduit, il peut aussi mener à des catastrophes environnementales. Ainsi, la mine finlandaise de Talvivaara, qui avait mis en place un procédé de biolixiviation pour récupérer nickel, zinc, cobalt et cuivre depuis un minerai faiblement concentré dans les années 2000 a connu d’importantes fuites et défauts d’imperméabilisation qui ont ravagé les eaux aux alentours, avec notamment une fuite d’uranium qui a mené l’entreprise à la faillite.

Une clé pour les terres rares ?

Les terres rares (qui comprennent les 15 lanthanides plus le scandium et l’yttrium) sont des matériaux très prisés en électronique, dans les industries des énergies renouvelables, ou encore pour des applications en optique, en raison de leurs propriétés paramagnétiques et luminescentes. Malgré leur nom, les terres rares sont plutôt abondantes dans la croûte terrestre, mais elles sont très dispersées et ne font pas de filons ou de minerais très concentrés. Par conséquent, leur extraction est compliquée et très coûteuse. L’approvisionnement mondial est aux mains de la Chine (90%) via l’exploitation des sous-produits d’autres industries minières, notamment du fer et du cuivre. Flambée des prix, risque de rupture d’approvisionnement sont des motivations très fortes pour trouver des méthodes alternatives à leur extraction. Parmi elle, la « biolixiviation urbaine », qui consiste à extraire les métaux intéressants des déchets électroniques via des microorganismes, a donné lieu à des réussites intéressantes pour récupérer des éléments rares présents dans des lampes fluorescentes ou des aimants de disques durs. En tout état de cause, le procédé semble être promis à un bel avenir. D’une part, parce que les études menées sur les micro-organismes extrêmophiles se développent, ce qui permet d’améliorer encore les rendements et les conditions de la biolixiviation. A titre d’exemple, des souches de bactéries qui continuent d’être actives en milieu salé permettent de continuer les activités minières dans des pays où l’eau douce s’est faite rare. D’autre part, parce que c’est aussi une technique que l’on envisage pour l’exploitation des minéraux sur d’autres corps célestes (Lune, Mars, astéroïdes) ; des études menées sur la station internationale ayant montré que certains microorganismes extrêmophiles terrestres étaient capables de résister aux conditions extrêmes de l’espace (températures, vide, radiations). Enfin, parce qu’elle sert aussi depuis longtemps comme base pour des opérations de dépollution des sols, on parle alors de bioremédiation par les bactéries.
Publié le 03/05/2018

En savoir plus 

http://www.brgm.fr/projet/biotechnologies-viennent-secours-valorisation-environnement

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La piste des thérapies virtuelles
Les phobies sont des peurs incontrôlables, que les thérapies virtuelles peuvent aider à soigner de manière très efficace.

Qu'est-ce qu'une phobie ?

La phobie n'est pas une simple peur, mais une véritable pathologie. Sur le plan médical, il s'agit d'une peur intense et incontrôlable par la volonté et le raisonnement, qui survient de manière systématique dans une situation donnée, peut conduire à des états de panique violents et fait souffrir la personne. Les phobies sont renforcées par l'anticipation de la peur et l'évitement des causes de la peur.

Grâce aux neurosciences, on sait que les émotions prennent forme dans le système limbique, aussi appelé "cerveau émotionnel". Les informations sensorielles amenées par le thalamus sont dirigées dans le cortex et vers les amygdales. Ces amygdales, liées à l'hippocampe et son rôle essentiel dans la mémoire, transmettent ces données à l'hypothalamus, zone contrôlant le système nerveux autonome donc répercutant les effets de l'émotion sur l'organisme. Dans le cas de la peur, les glandes surrénales déchargent l'adrénaline dans le sang, ce qui dilate les pupilles, accélère la respiration et les battements du coeur, irrigue en priorité les muscles des jambes, active le phénomène de transpiration et entraîne la production de sucres par le foie, bref, prépare le corps au combat ou à la fuite.

En cas de peur phobique, les amygdales sont dysfonctionnelles ou hypersensibles. Le chemin neuronal menant aux réactions physiologiques prend alors trop de place par rapport à l'activité réflexive du cortex préfrontal, d'où une réaction disproportionnée face à des stimuli. À la clé, des attaques de panique qui peuvent se révéler très handicapantes.

La réalité virtuelle pour surmonter des phobies

Pour contrer ces mécanismes, les thérapies comportementale et cognitive visent à se désensibiliser de la part phobique de la peur, en analysant l'angoisse et en s’y confrontant progressivement. De tels traitements fonctionnent dans au moins la moitié des cas. Pourtant, outre le fait d'être plus faciles à mettre en place dans le cas d'une arachnophobie ou une acrophobie qu'une aviophobie, peu de patients franchissent le pas de les commencer.

Les thérapies comportementales et cognitives utilisant la réalité virtuelle trouvent alors tout leur intérêt. L'immersion permet de se confronter progressivement à la phobie, tout en gardant un contrôle total sur les paramètres de l’environnement. Typiquement, en cas de crise de panique, le thérapeute fait disparaître aussitôt la source de la phobie. Les thérapies virtuelles fonctionnent dans 90% des cas. L'échec est parfois lié au manque de sérieux des patients, qui ne pratiquent pas les exercices donnés entre chaque séance, parfois parce que le traitement n'est pas adapté aux besoins des patients, qui sont plus en recherche d’une introspection se rattachant à la psychanalyse.

De telles thérapies sont également utilisées pour traiter les stress post-traumatiques et les troubles de l'attention. Une thérapie utilisant les images subliminales est aussi envisageable dans de nombreux cas, même si elle est difficile à mettre en place car le temps d’exposition nécessaire varie pour chaque personne. Des thérapies à base de réalité augmentée sont également développées afin de soigner les douleurs dues aux membres fantômes.

En savoir plus

L'émission de C'est pas sorcier sur les émotions, avec une explication sur les phobies et les thérapies virtuelles, de 9'44 à 16'48

Soigner l'esprit avec la réalité virtuelle, le reportage de FutureMag (ARTE), de 1'22 à 16'04

Phobies, entretien avec le Pr. Antoine Pelissolo, FuturMag

Surmonter ses phobies grâce à la réalité virtuelle, article Santé du Figaro

La réalité virtuelle pour des corps paralysés, sur Sciences en ligne

Arthur Jeannot
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