Récupérer l'eau de l'air sec à l'aide de la lumière du soleil et de…

L'importance de l'eau ne doit pas être sous-estimée. C'est essentiel pour la santé humaine et pour de nombreux aspects de l'économie mondiale. Ceux-ci incluent les secteurs de la fabrication et de la production d'énergie. Bien que l’eau soit une nécessité fondamentale sans laquelle nous ne pourrions pas survivre, elle est parfois utilisée de manière irresponsable et cela doit changer.

Bien qu’elles soient une ressource indispensable, environ les deux tiers de la population mondiale sont confrontés au grave problème de la pénurie d’eau. En outre, environ un tiers des bassins d'eaux souterraines dans le monde sont en train de s'épuiser de manière non durable. Compte tenu de la diminution des ressources en eaux souterraines et du grand nombre de personnes ayant un accès très limité à l'eau potable, une intervention de ce type s'impose.

Tout n'est pas perdu cependant, surtout pas avec Omar Yaghi de l'UC Berkeley (Université de Californie, Berkeley) sur l'affaire. Ses travaux sur les structures organométalliques (MOF) l'ont amené à faire équipe avec Evelyn Wang du MIT (Massachusetts Institute of Technology) pour créer un système collecteur d'eau, capable de fonctionner dans des climats secs à un taux d'humidité de seulement 20%.

Cadres Métalliques-Organiques

Ce MOF est particulièrement apte à piéger les molécules d'eau dans des conditions de faible humidité

Les cristaux de MOF ont déjà été mis en évidence dans d’autres applications, telles que la capture du dioxyde de carbone dans les gaz d’échappement et d’autres utilisations chimiques. Maintenant, il est temps de briller dans le domaine de la récupération de l'eau.

Le MOF utilisé dans le dispositif de récupération d'eau de Yaghi et Wang utilise une combinaison de zirconium et d'acide adipique. Ce MOF est particulièrement apte à piéger les molécules d’eau dans des conditions de faible humidité.

Récupération de l'eau à l'aide de cadres métalliques-organiques

Le prototype de l'équipe a réussi à recueillir 2, 8 litres d'eau en 12 heures.

Pour qu'un dispositif de récupération d'eau soit viable, il doit pouvoir fonctionner efficacement avec des besoins énergétiques minimaux.

Le dispositif complet est constitué de cristaux MOF pris en sandwich entre un absorbeur solaire et une plaque de condensation.

Les cristaux de MOF absorbent l'eau et cette eau piégée est ensuite évaporée. Ceci est fait en utilisant l'énergie thermique récupérée du soleil par l'absorbeur solaire. Enfin, la plaque du condenseur refroidit la vapeur d’eau, permettant la collecte de gouttelettes d’eau.

Le prototype de l'équipe a réussi à recueillir 2, 8 litres d'eau en 12 heures. L'avantage de ce système est qu'il ne nécessiterait pas de modifications majeures de l'infrastructure pour être mis en œuvre. Les cristaux de MOF sont naturellement aptes à piéger de l'eau, et tout ce qui est nécessaire pour libérer l'eau est la lumière du soleil. Cela fait de ce système un excellent candidat pour une utilisation dans des régions éloignées.

En plus d'être idéal pour les régions isolées ayant besoin d'eau, ce système pourrait également être mis en œuvre à une échelle encore plus large. Les méthodes traditionnelles de collecte et de distribution d'eau impliquent d'énormes réseaux de plomberie souterrains. Ces systèmes décentralisés, s'ils sont perfectionnés, pourraient être utilisés dans tous les ménages pour répondre à nos besoins en eau.

Améliorations à apporter

Kaghi et Wang travaillent sans relâche pour améliorer leur système afin de récolter plus d'eau.

Ce système de récupération d’eau MOF, bien que prometteur, n’a pas encore été perfectionné. Il existe toutefois au moins un prototype de travail prometteur. Kaghi et Wang travaillent sans relâche pour améliorer leur système afin de récolter plus d'eau.

Kaghi note que pour que le système puisse être alimenté en continu, il pourrait être conçu de manière à aspirer de l'eau pendant la nuit et à la libérer pendant la journée. Une autre option consiste à configurer l'absorbeur solaire pour produire de la vapeur d'eau plus rapidement.

Pour entendre Yaghi lui-même parler sur l'appareil, jetez un coup d'œil à cette vidéo où il décompose tout simplement et explique le principe de fonctionnement de base de son appareil.

Dernières pensées

Le dispositif de récupération de l'eau de Yaghi et Wang est un moyen viable de collecter de manière durable une eau qui nécessite peu d'énergie. Ce sont des technologies comme celle-ci qui peuvent aider à atténuer les problèmes d'eau de la planète et ce, avec un impact minimal sur l'environnement.