Récupérer l'eau de l'air sec à l'aide de la lumière du soleil et d'un peu de chimie
Divers / / November 29, 2021
L'importance de l'eau ne doit pas être sous-estimée. Il est essentiel pour la santé humaine et pour de nombreux aspects de l'économie mondiale. Il s'agit notamment des secteurs de la fabrication et de la production d'énergie. Alors que l'eau est une nécessité fondamentale, sans laquelle nous ne pourrions pas survivre, elle est parfois utilisée de manière irresponsable et cela doit changer.
Bien qu'étant un ressource indispensable, approximativement les deux tiers de la population mondiale est confrontée au grave problème de la pénurie d'eau. En outre, environ un tiers des bassins d'eau souterraine du monde sont épuisé de façon non durable. Avec la diminution des réserves d'eau souterraine et un grand nombre de personnes ayant un accès très limité à l'eau potable, un intervention en quelque sorte est nécessaire.
Tout n'est pas perdu cependant, surtout pas avec Omar Yaghi de l'Université de Berkeley (Université de Californie, Berkeley) sur l'affaire. Ses travaux sur les charpentes métallo-organiques(
MOF) l'ont amené à s'associer à Evelyn Wang du MIT (Massachusetts Institute of Technology) pour créer un système de collecte d'eau, capable de fonctionner dans des climats secs à un taux d'humidité de seulement 20 par cent.Cadres métallo-organiques
Cette MOF est particulièrement apte à piéger les molécules d'eau dans des conditions de faible humidité
MOF les cristaux ont été démontrés précédemment dans d'autres applications telles que la capture du dioxyde de carbone des gaz d'échappement et d'autres utilisations chimiques. Maintenant, il est temps pour eux de briller dans le domaine de la récupération de l'eau.
Les MOF utilisé dans le dispositif de récupération d'eau de Yaghi et Wang utilise une combinaison de zirconium et d'acide adipique. Cette MOF est particulièrement apte à piéger les molécules d'eau dans des conditions de faible humidité.
Récupération de l'eau à l'aide de structures métallo-organiques
Le prototype de l'équipe a réussi à recueillir 2,8 litres d'eau sur une période de 12 heures.
Pour qu'un dispositif de récupération d'eau soit viable, il doit pouvoir fonctionner efficacement avec des besoins énergétiques minimaux.
L'appareil complet se compose de MOF cristaux pris en sandwich entre un absorbeur solaire et une plaque de condenseur.
Les MOF les cristaux absorbent l'eau et cette eau piégée est ensuite évaporée. Ceci est fait en utilisant l'énergie thermique collectée du soleil par l'absorbeur solaire. Enfin, la plaque du condenseur, refroidit la vapeur d'eau, permettant de collecter les gouttelettes d'eau.
Le prototype de l'équipe a réussi à recueillir 2,8 litres d'eau sur une période de 12 heures. La beauté de ce système, c'est qu'il ne nécessiterait pas de changements d'infrastructure majeurs pour être mis en œuvre. Les MOF les cristaux sont naturellement aptes à piéger l'eau, et tout ce qui est nécessaire pour libérer l'eau est la lumière du soleil. Cela fait de ce système un excellent candidat pour une utilisation dans des régions éloignées.
En plus d'être idéal pour les régions éloignées ayant besoin d'eau, ce système pourrait également être mis en œuvre à une échelle encore plus large. Les méthodes traditionnelles de collecte et de distribution de l'eau impliquent des réseaux de plomberie souterrains massifs. Ces systèmes décentralisés, s'ils sont perfectionnés, pourraient être utilisés à la place dans chaque foyer pour répondre à nos besoins en eau.
Améliorations à apporter
Kaghi et Wang travaillent sans relâche à l'amélioration de leur système pour récolter plus d'eau.
Ce système de récupération d'eau MOF, bien que prometteur, reste à perfectionner. Il existe au moins un prototype fonctionnel prometteur déjà. Kaghi et Wang travaillent sans relâche à l'amélioration de leur système pour récolter plus d'eau.
Kaghi note qu'afin d'avoir un approvisionnement continu en eau de leur système, celui-ci pourrait être conçu de manière à aspirer de l'eau pendant la nuit et à libérer de l'eau pendant la journée. Une autre option consiste à configurer l'absorbeur solaire pour produire de la vapeur d'eau à un rythme plus rapide.
Pour entendre Yaghi lui-même parler sur l'appareil, jetez un œil à cette vidéo, où il décompose tout simplement et explique le principe de fonctionnement de base de son appareil.
Dernières pensées
Le dispositif de récupération d'eau de Yaghi et Wang est un moyen viable de collecter de manière durable de l'eau qui nécessite peu d'énergie. Ce sont des technologies comme celle-ci qui peuvent aider à atténuer les problèmes d'eau dans le monde et cela avec un impact environnemental minimal.