L’accès à l’eau potable a toujours constitué un défi pour les sociétés humaines. Avec le réchauffement climatique et la croissance démographique, il est urgent de trouver de nouvelles sources d’eau potables pour parer aux pénuries. Alors que la recherche est beaucoup tournée vers les techniques de dessalement, des scientifiques ont créé un dispositif capable de récolter l’eau douce dans l’air, même dans les endroits désertiques.
Un dispositif qui récolte l’eau dans l’air
Conçu par des équipes du MIT et de l’Université de Berkeley en Californie, le dispositif baptisé « récolteuse à énergie solaire » fonctionne grâce à un matériau très particulier appelé structure métallique-organique (MOF). Capable de capter l’eau même dans des endroits où l’humidité est très faible, le dispositif marche grâce à l’énergie du Soleil. Il se compose ainsi de cristaux de MOF comprimés entre un système qui absorbe l’énergie solaire, et un condensateur. Bien qu’il ne s’agisse pour le moment que d’un prototype, les résultats des tests, qui ont été publiés dans la revue Science, semblent très prometteurs.
La récolteuse à énergie solaire a été testée dans des environnements où l’humidité est de 20 à 30 %, et a été capable de retirer 2,8 litres d’eau en 12 heures, en utilisant 1 kg de MOF. Les tests en conditions réelles sur le toit du MIT sont également très satisfaisants. Non seulement le dispositif permet de récolter l’eau douce même à faible humidité, mais en plus il pourrait facilement être mis à l’échelle pour alimenter les familles en eau douce, explique Omar Yaghi de l’Université de Berkeley.
Un système métallique-organique
Voilà 20 ans qu’Omar Yaghi travaille sur les MOF. Aujourd’hui, il existe plus de 20 000 types de MOF qui ont permis de stocker efficacement du CO2, de l’hydrogène, ou encore du méthane. Les MOF sont des structures qui combinent des métaux tels que le magnésium ou l’aluminium et des molécules organiques.
Le MOF de la récolteuse à énergie solaire se compose de zirconium et d’acide adipique capables de lier la vapeur d’eau. Les cristaux de MOF retiennent les molécules d’eau quand l’air passe à travers le dispositif. Les molécules de vapeur d’eau se rassemblent souvent en groupe de huit, formant des cubes. Quand le Soleil réchauffe le MOF, la vapeur d’eau arrive dans le condensateur puis goutte dans le collecteur pour fournir de l’eau potable et propre.
En plus de fonctionner même à faible humidité, le dispositif est beaucoup plus efficace en terme d’énergie que les autres technologies, explique Evelyn Wang, chef d’équipe de du MIT.
L’avenir du dispositif
Omar Yoghi souhaiterait trouver une solution pour fournir les ménages en eau sans réseau de distribution avec un dispositif à domicile qui fonctionne grâce à l’énergie solaire. Il est très optimiste quant à la possibilité de développer la récolteuse à énergie solaire pour la mettre au service des familles.
Cependant pour le moment, le MOF ne peut absorber que 20 % de son poids en eau alors que d’autres MOF pourraient en absorber plus de 40 %. Le matériau pourrait également être développé pour fonctionner à des niveaux d’humidité plus faibles ou plus élevés. Le MOF de la récolteuse à énergie solaire offre un large potentiel pour capter de grandes quantité d’eau. Les chercheurs pensent notamment à un système qui absorberait l’humidité la nuit pour produire de l’eau en journée, ou encore à un dispositif plus rapide qui pourrait collecter l’équivalent d’une canette de coca en moins d’une heure.
L’urgence de trouver de nouvelles sources d’eau potable
Aujourd’hui, deux tiers de la population connaît une pénurie d’eau propre et malheureusement la demande en eau pourrait encore augmenter de 50 % d’ici à 2030. On estime toutefois que l’air contient environ 13 trillions de litres d’eau, ce qui pourrait permettre d’approvisionner une bonne partie du monde en eau si un dispositif comme la récolteuse à énergie solaire venait à être diffusé.
Et puis, grâce à son autonomie et sa capacité à fonctionner à faible humidité, vous pourriez même survivre dans le désert.
Un truc très simple pour obtenir de l’eau : une feuille de plastique étendue sur un trou creusé dans le sable, une pierre au centre de la feuille pour forcer les condensats à se regrouper au centre de la feuille … ne pas oublier un récipient pour récupérer l’eau en… Lire la suite »