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— Wake up / Shutterstock.com

La pollution par les microplastiques et la pénurie d’eau potable s’aggravant, il devient de plus en plus important de trouver des moyens efficaces de filtrer et de dessaler l’eau de mer. À cette fin, un nouvel aérogel fabriqué à partir de blancs d’œufs se révèle prometteur.

Un nouvel aérogel pour filtrer l’eau de mer

Le professeur Craig Arnold, de l’université de Princeton, a expliqué avoir eu cette idée lors d’une réunion, alors qu’il contemplait le pain de son sandwich. Pensant que la structure interne de cet aliment fonctionnerait bien si elle était incorporée dans un aérogel permettant de filtrer l’eau, le scientifique a donc demandé à son groupe de laboratoire de mettre au point différentes recettes de pain de mie enrichi en carbone.

Au départ, aucun des aérogels de pain ne reproduisait suffisamment bien la structure, aussi l’équipe a-t-elle continué à éliminer des ingrédients jusqu’à ce qu’il ne reste plus que des blancs d’œufs et une petite quantité de carbone. « Ce sont les protéines du blanc d’œuf qui ont permis d’obtenir les structures dont nous avions besoin », souligne Arnold.

Présentée dans la revue Materials Today, la version actuelle de l’aérogel élimine le sel et les particules microplastiques de l’eau de mer avec une efficacité respectivement supérieure à 98 % et 99 %. Pour l’obtenir, il suffit de lyophiliser le mélange protéines d’œuf/carbone, puis de le chauffer à 900 ºC dans un environnement dépourvu d’oxygène. Il en résulte un matériau dont la structure ressemble à celle d’un pain, composé de brins de fibres de carbone interconnectés et de feuilles de graphène.

Image au microscope montrant la structure du nouvel aérogel, composée de feuilles de graphène et de réseaux de fibres de carbone — © Shaharyar Wani

L’aérogel est décrit comme beaucoup plus efficace que les filtres à charbon actif et, contrairement aux membranes à osmose inverse, ne nécessite pas d’électricité : il utilise simplement la gravité pour filtrer l’eau de mer.

Des protéines synthétiques aux propriétés équivalentes à celles du blanc d’œuf

Il convient de noter que, bien que les œufs soient raisonnablement bon marché et abondants, leur utilisation afin de produire l’aérogel réduirait la quantité utilisable à des fins alimentaires. Pour cette raison, l’équipe a expliqué utiliser désormais des protéines synthétiques possédant des propriétés équivalentes à celles du blanc d’œuf.

Arnold et ses collègues travaillent maintenant à la mise à l’échelle du processus de production. Ils estiment que l’aérogel pourrait être utilisé non seulement pour la filtration de l’eau, mais aussi dans des applications telles que le stockage de l’énergie, l’insonorisation et l’isolation thermique.

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