Cette technologie de purification d’eau peut être déployée dans les zones sinistrées ou les régions éloignées et touchées par la pénurie d’eau. Elle fonctionne avec une petite quantité d’énergie électrique et sans pression externe.
Dans les situations de crise (tremblements de terre, inondation, sécheresse, tempête, guerre, etc.), l’approvisionnement en eau et l’accès à l’assainissement deviennent souvent difficiles pour de nombreux foyers. Les organisations non gouvernementales, les associations humanitaires et les gouvernements devraient ainsi faire d’importantes dépenses pour approvisionner en eau potable les zones sinistrées. Aujourd’hui, il est tout de même possible de produire localement de l’eau douce grâce à une méthode de dessalement de l’eau de mer, appelée « osmose inverse ».
Mais ce procédé a quelques limites, car il nécessite une pression supérieure et d’énormes quantités d’énergie fournies par une centrale électrique. Il est constitué d’une membrane poreuse qui élimine le sel contenu dans l’eau de mer, en vue de produire de l’eau potable. Lorsque cette membrane est obstruée, son efficacité diminue considérablement. Récemment, une équipe de chercheurs des Universités de Bath, d’Édimbourg et de Swansea, au Royaume-Uni, a inventé une méthode de dessalement innovante sans les inconvénients présentés par l’osmose inverse. Découvrez ce nouveau système de production d’eau douce dans cette rubrique.
Comment fonctionne cette technologie de dessalement ?
Cette nouvelle méthode consiste à pomper l’eau à travers une membrane sans besoin d’une pression extérieure. Elle a besoin d’une faible quantité d’énergie électrique pour capter les ions chlorure vers une électrode chargée positivement passant par le système de filet. Simultanément, les molécules d’eau traversent la membrane. En revanche, les ions sodium sont retenus par une électrode chargée négativement et se trouvent donc de l’autre côté de la membrane. Ensuite, les ions chlorure doivent être retournés dans le compartiment qui renferme de l’eau salée. En répétant ce processus, les scientifiques ont pu collecter une certaine quantité d’eau douce adaptée à la consommation humaine.
Sur quelle technologie repose ce système ?
Selon le professeur Jan Hoffman, codirecteur du Water Innovation Research Centre de l’Université de Bath, ses collègues ont mis au point des matériaux polymères fonctionnant comme une sorte de pompe électrique moléculaire pour l’eau. Il s’agirait des polymères moléculairement rigides à charges internes. Ces matériaux seraient capables d’ajuster le débit électro-osmotique de l’eau en réduisant le degré de méthylation ou la densité de charge. Ces chercheurs britanniques espèrent que cette trouvaille apportera une grande évolution dans les domaines de dessalement de l’eau de mer, de purification d’eau et de séchage des matériaux.
Quels sont les usages possibles de cette méthode de dessalement ?
Ce système basé sur des matériaux polymères microporeux est actuellement au stade de la preuve de concept, selon l’équipe d’étude. Ainsi, le prototype testé avait permis de produire seulement quelques millilitres d’eau. Mais les chercheurs sont actuellement à la recherche de partenaires et de soutiens financiers pour poursuivre leur expérience et réaliser un système capable de générer un litre d’eau potable. Cette prochaine étape leur permettra de déterminer plus précisément la quantité d’énergie nécessaire.
D’après Frank Marken, le scientifique qui dirige cette étude, cette méthode de dessalement de l’eau de mer pourrait être employée à petite échelle dans les régions sinistrées ou reculées, touchées par un problème d’accès à l’eau potable. Celle-ci ne nécessite ni centrale électrique ni usine de traitement coûteuse. Par ailleurs, elle pourrait être appliquée dans le secteur de la santé. Elle pourrait être intégrée dans les appareils de dosage de certains médicaments tels que l’insuline.
Plus d’informations : Bath.ac.uk
Une nouvelle méthode de purification de l'eau potable pourrait être utilisée dans les zones sinistrées
Les scientifiques de Bath ont développé une nouvelle méthode de dessalement qui pompe l'eau à travers une membrane sans utiliser de pression externe.
L'équipe espère que cette nouvelle méthode de dessalement pourrait être utilisée pour fournir de l'eau potable à petite échelle dans les zones sinistrées. ( Crédit: witthaya )
Les scientifiques ont développé un nouvelle méthode qui convertit l'eau de mer en eau potable qui pourrait être utile dans les zones sinistrées où la puissance électrique est limitée.
La méthode la plus populaire pour éliminer le sel ( chlorure de sodium ) de l'eau de mer est l'osmose inverse, qui utilise une membrane poreuse qui permet aux molécules d'eau de traverser mais pas de sel.
Cependant, cette méthode nécessite une pression élevée et des quantités importantes d'électricité. La membrane se bouche souvent, réduisant l'efficacité du processus.
La nouvelle technique, développée par une équipe de scientifiques des universités de Bath, Swansea et Édimbourg, n'utilise aucune pression externe mais utilise plutôt une petite quantité d'énergie électrique pour tirer les ions chlorure à travers la membrane vers une électrode chargée positivement.
Cela fait passer les molécules d'eau en même temps que le chlorure, un peu comme un piston.
Pendant ce temps, les ions sodium restent de l'autre côté de la membrane, attirés par l'électrode chargée négativement.
Les ions chlorure sont ensuite recyclés dans la chambre contenant l'eau salée et le processus se répète, attirant progressivement de plus en plus de molécules d'eau.
Le professeur Frank Marken, de l'Université de Bath Centre de recherche sur l'innovation dans l'eau ( CIRC ) et Institut pour la durabilité a dirigé l'étude et prévoit que cela pourrait être utilisé à petite échelle là où l'eau potable est nécessaire, mais il n'y a pas les infrastructures disponibles, comme dans les zones reculées ou les zones sinistrées.
Il a dit: “ L'osmose inverse utilise actuellement tellement d'électricité qu'elle nécessite une centrale électrique dédiée pour dessaler l'eau, ce qui signifie qu'elle est difficile à réaliser à plus petite échelle.
“ Notre méthode pourrait fournir une solution alternative à plus petite échelle, et parce que l'eau peut être extraite sans aucun produit latéral, cela économisera de l'énergie et n'impliquera pas une usine de transformation à l'échelle industrielle.
“ Il pourrait également être miniaturisé pour être utilisé dans des applications médicales telles que les systèmes de dosage de médicaments comme l'insuline. ”
Jusqu'à présent, la technologie est au stade de la preuve de concept, ne convertissant que quelques millilitres, cependant, l'équipe recherche maintenant des partenaires pour une collaboration et des investissements potentiels afin de faire évoluer le processus à un litre qui leur permettra de calculer la consommation d'énergie avec plus de précision.
L'équipe souhaite également explorer d'autres applications potentielles telles que les processus de séchage ou la récupération de l'eau de différentes sources.
Professeur Jan Hoffman, codirecteur du Centre de recherche sur l'innovation dans l'eau ( WIRC ) à Bath a déclaré: "Zhongkai Li et Frank Marken ont développé des matériaux polymériques qui peuvent servir de nouveau type de pompe électrique moléculaire pour l'eau.
“ Je pense que la découverte peut potentiellement avoir un impact révolutionnaire sur le dessalement de l'eau de mer et également sur les processus de séchage des matériaux et de récupération de l'eau.
“ Bien sûr, il reste encore un long chemin à parcourir pour créer une technologie à grande échelle basée sur la récente découverte, mais il semble définitivement prometteur et très innovant par rapport aux technologies de pompage et de dessalement existantes."
Le Dr Mariolino Carta de l'Université de Swansea a déclaré: "Les matériaux microporeux ont un énorme potentiel, en particulier dans la séparation et la purification de l'eau, mais aussi dans la catalyse.
“ À l'avenir, des matériaux et des processus encore meilleurs seront disponibles."
La recherche est publiée dans Publications ACS. Toute personne ou organisation souhaitant en savoir plus ou collaborer doit contacter le Dr Frank Marken: fm202@bath.ac.uk.