Transformer l’eau de mer en eau douce grâce à la technologie solaire
par Clarence Oxford
Los Angeles, Californie (SPX), 15 septembre 2024
Des chercheurs de l’Université de Waterloo ont mis au level un dispositif de dessalement innovant et économe en énergie qui convertit l’eau de mer en eau potable grâce à l’énergie solaire. L’appareil exploite un processus d’évaporation naturel, inspiré de la façon dont les arbres transportent l’eau, pour fournir une supply sturdy d’eau douce.
Le dessalement devient de plus en plus necessary pour les pays côtiers et insulaires confrontés à des préoccupations croissantes concernant la pénurie d’eau en raison de la croissance démographique et de la hausse de la consommation d’eau. Selon le Rapport mondial sur la mise en valeur des ressources en eau 2024 de l’ONU, environ 2,2 milliards de personnes dans le monde n’ont pas accès à l’eau potable, ce qui souligne le besoin pressing de nouvelles applied sciences pour produire de l’eau douce.
Les systèmes de dessalement traditionnels reposent sur une filtration membranaire à forte consommation d’énergie, qui a tendance à accumuler du sel, ce qui obstrue l’écoulement de l’eau et nécessite un entretien fréquent. Le nouveau système conçu à Waterloo s’attaque à ces problèmes en s’inspirant de la nature, en imitant la façon dont les arbres déplacent l’eau de leurs racines à leurs feuilles.
« Notre inspiration vient de l’statement de la façon dont la nature se maintient et de la façon dont l’eau s’évapore et se condense dans l’environnement », a déclaré le Dr Michael Tam, professeur au Département de génie chimique de Waterloo.
« Le système que nous avons conçu provoque l’évaporation de l’eau, la transporte à la floor et la condense dans un cycle fermé, empêchant ainsi efficacement l’accumulation de sel qui réduit l’efficacité de l’appareil. »
Alimenté par l’énergie solaire, l’appareil est remarquablement efficace, convertissant environ 93 % de l’énergie solaire en énergie utilisable, soit cinq fois plus efficace que les applied sciences de dessalement actuelles. L’appareil peut produire environ 20 litres d’eau douce par mètre carré, répondant ainsi aux recommandations quotidiennes de l’Organisation mondiale de la santé en matière de consommation d’eau et d’hygiène.
L’équipe de Waterloo, composée des doctorants Eva Wang et Weinan Zhao, a fabriqué l’appareil à partir de mousse de nickel recouverte d’un polymère conducteur et de particules de pollen thermosensibles. Ce matériau absorbe la lumière du soleil sur l’ensemble du spectre solaire et la transforme en chaleur. L’eau, répartie en une tremendous couche sur le polymère, se réchauffe et monte dans le système de la même manière que l’eau se déplace dans les capillaires des arbres. À mesure que l’eau s’évapore, le sel restant est dirigé vers la couche inférieure, ce qui évite le blocage et maintient l’efficacité.
Le Dr Yuning Li, également professeur au Département de génie chimique de Waterloo, a contribué au projet en mesurant l’efficacité de collecte de lumière de l’appareil à l’aide d’un testeur solaire.
« Ce nouveau dispositif est non seulement efficace mais aussi moveable, ce qui le rend idéal pour une utilisation dans les régions éloignées où l’accès à l’eau douce est limité », a déclaré Li. « Cette technologie offre une resolution sturdy à la crise de l’eau qui se fait jour. »
Ensuite, l’équipe prévoit de développer un prototype qui pourra être testé en mer pour évaluer les performances de l’appareil à plus grande échelle.
« Si le take a look at s’avère concluant, la technologie peut fournir de l’eau douce de manière sturdy aux communautés côtières et faire progresser les objectifs de développement sturdy 3, 6, 10 et 12 des Nations Unies », a déclaré Tam.
Rapport de recherche :Évaporation solaire interfaciale thermo-adaptative améliorée par une régulation dynamique de l’eau
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Université de Waterloo
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