Ce dispositif solaire élimine les bactéries présentes dans l’eau avec une efficacité remarquable

Bien que l’eau douce s’avère abondante dans de nombreuses régions du monde, elle contient aussi de nombreuses bactéries dangereuses. Un nouveau dispositif expérimental uniquement alimenté par la lumière solaire permet de la purifier afin qu’elle puisse être consommée en toute sécurité.

Faciliter l’accès à l’eau potable

Décrit dans la revue Nature, le prototype a été mis au point par László Forró et ses collègues de l’École polytechnique fédérale de Lausanne. L’eau est acheminée via un tube situé sur la face supérieure du dispositif, traverse un matériau composite multicouche pris en sandwich entre deux feuilles de verre et peut ensuite être récupérée via un second tube fixé à sa face inférieure.

Le matériau composite est composé de nanofils de dioxyde de titane entrelacés avec des nanotubes de carbone. Lorsque le filtre est exposé à la lumière du soleil, le rayonnement UV l’amène à produire un groupe de molécules connues sous le nom d’espèces réactives de l’oxygène (comprenant le peroxyde d’hydrogène, l’hydroxyde et l’oxygène), s’avérant redoutables pour éliminer les bactéries et les virus dangereux.

Si les expériences réalisées ont montré que le dispositif pouvait purifier efficacement de l’eau contenant la bactérie E. coli, les chercheurs suisses estiment qu’il pourrait facilement éliminer d’autres agents pathogènes courants ainsi que les micropolluants (pesticides et résidus de médicaments notamment).

À l’instar de la lumière UV lorsque l’eau est placée dans un récipient transparent, les nanofils de dioxyde de titane sont capables d’éliminer à eux seuls les microbes, mais les auteurs de l’étude expliquent que le nouveau filtre solaire s’avère beaucoup plus efficace dans cette tâche, notamment grâce à la capacité des nanotubes de carbone à absorber la chaleur de la lumière du soleil, ce qui accélère le processus de purification.

Deux litres d’eau par jour

Le petit prototype actuel (visible plus haut) peut purifier jusqu’à 2 litres d’eau par jour, mais l’augmentation de la surface de filtration ainsi que l’ajout d’une petite quantité de nanoparticules d’or au matériau composite pourraient permettre de décupler la capacité de traitement d’une telle approche.

« Dans le cadre d’une étroite collaboration entre chimistes, physiciens et biologistes, nous avons mis au point un dispositif de purification de l’eau très efficace », rappelle Forró. « N’ayant besoin d’aucune autre source d’énergie que la lumière du soleil pour fonctionner, il pourrait notamment fournir de l’eau potable dans des endroits reculés. »

Par Yann Contegat, le 20 avril 2022