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13 juin 2018

Pour dessaler l’eau de mer, une équipe universitaire chinoise met au point un filtre à eau ultraperformant

Des scientifiques de l’Université de Zhejiang (Chine) ont développé un filtre trois fois plus performant que ceux actuellement disponibles sur le marché. Leur source d’inspiration ? Les travaux du célèbre mathématicien anglais Alan Turing* sur la morphogénèse, au carrefour des mathématiques et de la biologie.

Une équipe d’universitaires chinoise** s’est inspirée du fameux modèle mathématique baptisé en 1952 “les structures de Turing ”, pour mettre au point un nouveau système de filtration.
 
Les chercheurs ont d’abord créé une membrane en mettant en contact deux substances différentes, antagonistes et diffusant à des vitesses différentes. En se développant, la membrane ainsi formée produit alors une structure de nanotubes entremêlés de motifs répétitifs.
 
En testant cette structure, les scientifiques se sont alors aperçus qu’elle fonctionnait comme un filtre à eau capable de filtrer 125 litres par heure et par m2 de membrane, sous une pression de 5 atmosphères, et d’éliminer à 100 % et quasi instantanément certains gros sels (chlorure et sulfate de magnésium). En revanche, pour des sels de diamètre inférieur, comme le sel de table (chlorure de sodium), la filtration n’est que de moitié.
 
Le « filtre de Turing », comme le baptise Mr Zhang, professeur de mathématiques pilote de l’étude, pourrait être utilisé en prétraitement d’eau de mer, limitant ainsi le colmatage des membranes en aval. D’autres applications seraient en vue : purifier l’eau saumâtre et traiter les eaux usées industrielles.
 
*Alan Turing a pu mettre en équation les lois qui déterminent la forme et la structure des tissus, des organes et des organismes : un modèle mathématique qui simule la morphogénèse.
 
** Polyamide membranes with nanoscale Turing structures for water purification
Zhe Tan, Shengfu Chen, Xinsheng Peng, Lin Zhang, Congjie Gao,
 See all authors and affiliations/ Science  04 May 2018: Vol. 360, Issue 6388, pp. 518-521

© Stéphane Lavoué - Photothèque Veolia