Une membrane en nanofibres filtre 99,9 % du sel de l’eau de mer en quelques minutes
La membrane en nanofibres a maintenu un taux de rejet de sel de 99,9 % pendant un mois.
Schéma du dispositif d’électrospinning utilisé pour fabriquer cette membrane en nanofibres. Elsevier
L’Organisation mondiale de la santé estime que plus de 785 millions de personnes ne disposent pas d’une source propre d’eau potable. Bien que 71 % de la surface de la Terre soit recouverte d’eau de mer, nous ne pouvons pas boire cette eau.
Les scientifiques du monde entier se sont efforcés de trouver des moyens efficaces de dessaler l’eau de mer à moindre coût. Aujourd’hui, une équipe de scientifiques coréens a peut-être trouvé un moyen de le faire en quelques minutes.
L’eau douce, nécessaire à la plupart des activités humaines, ne représente que 2,5 % de l’eau totale disponible sur la planète. Les changements climatiques entraînent une modification des précipitations et l’assèchement des cours d’eau, ce qui incite les pays à déclarer des pénuries d’eau pour la première fois de leur histoire. Il n’est guère surprenant que le dessalement de l’eau de mer soit le moyen le plus simple de résoudre ce problème. Mais ces procédés ont leurs propres limites. L’une de ces limites est le mouillage des membranes.
Lorsqu’on utilise des membranes pour filtrer l’eau de mer, la membrane doit rester sèche pendant de longues périodes. Si la membrane devient humide, le processus de filtration devient inefficace et laisse passer de grandes quantités de sel à travers la membrane. Dans le cas d’opérations à long terme, on observe régulièrement un mouillage progressif de la membrane, qui peut être résolu en changeant la membrane.
Le chercheur Yunchul Woo et son équipe de l’Institut coréen de génie civil et de technologie du bâtiment (KICT) ont maintenant mis au point une membrane moins sensible au mouillage et stable à long terme.
La membrane est constituée de nanofibres qui ont été fabriquées en une structure hiérarchique tridimensionnelle, grâce à un type de nanotechnologie appelé électrospinning. Grâce à cette technologie, les chercheurs ont pu fabriquer une membrane hautement hydrophobe, c’est-à-dire qui repousse l’eau.
La nature hydrophobe de la membrane est utile car elle est conçue pour ne pas laisser passer les molécules d’eau. Au lieu de cela, une différence de température est appliquée sur les deux côtés de la membrane, ce qui provoque l’évaporation de l’eau d’une extrémité en vapeur d’eau. La membrane laisse passer la vapeur d’eau, qui se condense ensuite sur le côté le plus froid. Appelée distillation par membrane, cette méthode de dessalement par membrane est couramment utilisée. Comme les particules de sel ne sont pas converties à l’état gazeux, elles sont laissées de côté d’un côté de la membrane, ce qui donne de l’eau hautement purifiée de l’autre côté.
Les chercheurs coréens ont également utilisé de l’aérogel de silice dans leur processus de fabrication de la membrane, ce qui a encore amélioré le flux de vapeur d’eau à travers la membrane, permettant un accès plus rapide à l’eau dessalée. L’équipe a testé sa technologie en fonctionnement continu pendant 30 jours et a constaté que la membrane continuait à filtrer 99,9 % du sel sans aucun problème de mouillage.
L’étude a été publiée dans le Journal of Membrane Science.
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
