Return to my selection
24 septembre 2019

Une innovation dans la distillation solaire pour purifier l’eau à moindres coût et impact écologique

Dans une étude récente*, des chercheurs de l’école Pritzker de génie moléculaire de l’université de Chicago et du laboratoire national Argonne** révèlent la mise au point d’un processus innovant de production de vapeur solaire à partir de matériaux aussi divers que le bois, le tissu ou les éponges.

Si scientifiques et ingénieurs savent théoriquement comment purifier l'eau, le défi consiste à trouver des moyens à faibles impact écologique et coût énergétique, duplicables à grande échelle.
 
Des chercheurs de l’Université de Chicago ont mis au point une méthode pionnière de distillation solaire, à la fois simple, économique et généralisable. Jusqu’à présent, cette technique consistait, à petite échelle, à utiliser le rayonnement solaire pour enclencher l’évaporation de l’eau afin d’en extraire le sel et les impuretés, puis à la re-condenser pour récupérer des gouttes d’eau potable. Mais le principal obstacle à la généralisation de ce procédé de filtrage à grande échelle reste les délais très longs : pour que l'évaporation démarre, il faut que les rayons du soleil chauffent la totalité de l'eau.
 
La méthode innovante utilise une classe de matériaux découverte récemment, les POF (Polymer organic flexible), qui affichent d’excellents résultats d'évaporation de l'eau : ils sont en effet capables de capter rapidement plus de 95 % de la lumière du spectre solaire, réduisant d’autant le délai de filtration. Mais ne pouvant se développer seuls, les POF ont besoin d’un substrat. Tout l’enjeu de cette avancée technologique est de mettre au point une « coopération » substrats/organismes polymères efficace, afin d’abaisser le coût énergétique de la filtration.
 
Selon Zijing Xia, principal auteur de la recherche « le résultat le plus prometteur est la capacité des POF à pousser à la surface de nombreux substrats poreux, comme les tissus, les éponges et le bois ». Les performances du bois sont particulièrement élevées, avec un rendement de conversion de près de 80 % entre la lumière et la vapeur.
 
L’approche basée sur les POF s’est révélée très efficace en laboratoire et l’équipe de recherche envisage de mener de nouvelles expériences en dehors du laboratoire afin d’observer les performances pratiques des POF. Jusqu'à présent, les recherches suggèrent que les POF pourraient aider à orienter les systèmes de purification d'eau durables du futur.
 
« La conception technique des interfaces à base de POF est prometteuse pour les méthodes de purification à grande échelle. Elle pourrait également être utilisée pour le dessalement, le traitement des eaux usées et plus encore », conclut Zijing Xia.
 
* “Porphyrin Covalent Organic Framework (POF)‐Based Interface Engineering for Solar Steam Generation”, Advanced Materials Interfaces (2019) - University of Chicago - Solar steam generators could be made with wood, fabric or sponges https://news.uchicago.edu/story/researchers-pioneer-method-purify-water-using-solar-energy, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/admi.201900254
 
* * L’Argonne National Laboratory est le centre d'origine des recherches nucléaires aux États-Unis
 
 
Source : https://revolution-green.com/solar-steam-generators-made-wood-fabric-sponges/

© NASA_Rex_SIPA