Un nouveau film hydrogel peu coûteux peut extraire de l’eau potable de l’air aride du désert
Et un jour, il arrivera dans votre quincaillerie la plus proche.
Un exemple de forme différente que peut prendre le film de capture d’eau. The University of Texas at Austin
Une personne sur trois vit dans les zones arides.
Bien qu’elles abritent une partie de la biodiversité la plus précieuse et la plus rare au monde et qu’elles contribuent largement au grenier du monde, les zones sèches sont caractérisées par la rareté de l’eau et des précipitations irrégulières.
Les communautés des zones sèches dépendent principalement des eaux souterraines car elles n’ont pas accès à d’autres sources d’eau douce. En outre, les impacts liés au changement climatique n’ont fait qu’aggraver la situation.
Mais ne vous inquiétez pas.
Un film hydrogel peu coûteux, capable d’extraire l’eau de l’air même dans les climats les plus secs, est venu à la rescousse.
Des scientifiques et des ingénieurs de l’université du Texas à Austin ont mis au point une solution innovante qui pourrait aider les habitants de ces régions à accéder à l’eau potable. L’article de recherche est publié dans Nature Communications.
Ce n’est pas de la magie, c’est une science simple et puissante
Le gel bon marché est composé de matériaux abondants qui contribuent à faciliter cette réaction. Il ne coûte que 2 dollars par kilogramme et un seul kilogramme peut produire plus de six litres d’eau par jour dans les régions où l’humidité relative est inférieure à 15 % et 13 litres dans les régions où l’humidité relative atteint 30 %.
L’équipe avait déjà proposé des solutions permettant d’extraire l’eau de l’atmosphère et l’application de cette technologie pour créer un sol auto-arrosé. Toutefois, ces technologies étaient conçues pour des environnements à humidité relativement élevée.
“Ces nouveaux travaux portent sur des solutions pratiques que les gens peuvent utiliser pour obtenir de l’eau dans les endroits les plus chauds et les plus secs de la Terre”, a déclaré Guihua Yu, professeur de science des matériaux et de génie mécanique au département Walker de la Cockrell School of Engineering. “Cela pourrait permettre à des millions de personnes n’ayant pas un accès constant à l’eau potable d’avoir chez elles des dispositifs simples de production d’eau qu’elles peuvent facilement faire fonctionner.”
La cellulose renouvelable et la gomme de konjac, un ingrédient de cuisine courant, ont été utilisées comme principal squelette hydrophile. La structure à pores ouverts de la gomme accélère le processus de capture de l’humidité. Un autre composant conçu, la cellulose thermosensible avec une interaction hydrophobe lorsqu’elle est chauffée, permet de libérer immédiatement l’eau collectée de sorte que l’apport énergétique global pour produire de l’eau est minimisé.
Le film est flexible et peut facilement être moulé dans une variété de formes et de tailles, selon les besoins de l’utilisateur. Seul le précurseur de gel est nécessaire pour fabriquer le film, et il comprend tous les ingrédients pertinents versés dans un moule.
“Le gel prend deux minutes pour se fixer simplement. Il suffit ensuite de le lyophiliser, de le décoller du moule et de l’utiliser immédiatement après”, explique Weixin Guan, doctorant dans l’équipe de Yu et chercheur principal des travaux.
À droite : Un prototype de dispositif de capture de l’eau de l’air utilisant le nouveau film. À gauche : un exemple de forme différente que peut prendre le film de capture d’eau.
Source : Université du Texas à Austin / École d’ingénieurs Cockrell
L’utilisation massive à l’horizon
Il y a eu des tentatives pour extraire l’eau de l’air du désert. Mais elles sont généralement gourmandes en énergie et ne produisent pas grand-chose. Bien que six litres puissent sembler peu, la création de films plus épais, de lits absorbants ou de réseaux optimisés pourrait augmenter considérablement la quantité d’eau produite, selon les chercheurs.
La réaction elle-même est simple, ce qui réduit les difficultés liées à sa mise à l’échelle et à son utilisation massive.
“Il n’est pas nécessaire d’avoir un diplôme d’études supérieures pour l’utiliser”, a déclaré Youhong “Nancy” Guo, auteur principal de l’article et ancien étudiant en doctorat dans le laboratoire de Yu, aujourd’hui chercheur postdoctoral au Massachusetts Institute of Technology. “C’est suffisamment simple pour que tout le monde puisse le faire chez soi s’il dispose des matériaux nécessaires.”
La recherche a été financée par la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) du ministère de la Défense des États-Unis, et l’eau potable pour les soldats dans les climats arides est une grande partie du projet. Les chercheurs espèrent que ce gel peu coûteux sera disponible dans une quincaillerie et pourra être utilisé dans les foyers.
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
