Des ingénieurs du MIT et de Chine travaillent sur un dispositif solaire passif capable de transformer l’eau de mer en eau potable. Inspiré par l’océan et alimenté par le soleil, ce système pourrait révolutionner la production d’eau potable dans les zones côtières.
Publiée dans la revue Joule, l’étude présente un nouveau système de dessalement solaire qui capte l’eau salée et la chauffe grâce à la lumière naturelle du soleil. La configuration du dispositif permet à l’eau de circuler en tourbillons, de manière similaire à la circulation «thermohaline» de l’océan.
Cette circulation, combinée à la chaleur du soleil, provoque l’évaporation de l’eau, laissant derrière elle le sel. La vapeur d’eau ainsi produite peut ensuite être condensée et récupérée sous forme d’eau potable pure.
Le dispositif présente un taux de production d’eau et un taux de rejet de sel supérieurs à ceux des autres concepts de dessalement solaire passif actuellement testés. Les chercheurs estiment qu’à une échelle réduite, le système pourrait produire entre 4 et 6 litres d’eau potable par heure et durer plusieurs années avant de nécessiter des pièces de rechange.
Une solution abordable et durable pour les communautés côtières
Les chercheurs envisagent qu’un dispositif à grande échelle pourrait produire suffisamment d’eau potable pour répondre aux besoins quotidiens d’une petite famille. Le système pourrait également approvisionner les communautés côtières hors réseau où l’eau de mer est facilement accessible.
Lenan Zhang, chercheur scientifique au MIT, commente : «Pour la première fois, il est possible que l’eau produite par la lumière du soleil soit encore moins chère que l’eau du robinet.»
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Un design inspiré de la circulation océanique
Le dispositif repose sur un système multicouche d’évaporateurs et de condenseurs, configuré pour stimuler la circulation de l’eau et du sel à l’intérieur de chaque étape. Cette circulation puissante est similaire à la convection «thermohaline» de l’océan, un phénomène qui entraîne le mouvement de l’eau à travers le monde en fonction des différences de température et de salinité.
En imitant ce phénomène à grande échelle dans une petite boîte, les chercheurs ont pu tirer parti de cette caractéristique pour rejeter le sel et produire de l’eau potable de manière efficace et durable.
En synthèse
Le dispositif solaire passif développé par les ingénieurs du MIT et de Chine pourrait transformer l’eau de mer en eau potable à un coût inférieur à celui de l’eau du robinet. Inspiré par la circulation océanique et alimenté par le soleil, ce système innovant pourrait offrir une solution abordable et durable pour les communautés côtières et les familles vivant dans des zones où l’eau de mer est facilement accessible.
Pour une meilleure compréhension
1. Comment fonctionne le dispositif solaire passif de dessalement ?
Le dispositif solaire passif de dessalement capte l’eau salée et la chauffe grâce à la lumière naturelle du soleil. L’eau circule en tourbillons, similaire à la circulation «thermohaline» de l’océan. Cette circulation, combinée à la chaleur du soleil, provoque l’évaporation de l’eau, laissant derrière elle le sel. La vapeur d’eau produite peut ensuite être condensée et récupérée sous forme d’eau potable pure.
2. Quelle est la capacité de production d’eau de ce système ?
Les chercheurs estiment qu’à une échelle réduite, le système pourrait produire entre 4 et 6 litres d’eau potable par heure et durer plusieurs années avant de nécessiter des pièces de rechange.
3. Quels sont les avantages de ce dispositif solaire passif ?
Le dispositif présente un taux de production d’eau et un taux de rejet de sel supérieurs à ceux des autres concepts de dessalement solaire passif actuellement testés. De plus, il est entièrement passif et ne nécessite pas d’électricité pour fonctionner, ce qui réduit les coûts de fonctionnement.
4. À qui ce système pourrait-il profiter ?
Un dispositif à grande échelle pourrait produire suffisamment d’eau potable pour répondre aux besoins quotidiens d’une petite famille. Le système pourrait également approvisionner les communautés côtières hors réseau où l’eau de mer est facilement accessible.
5. Quelle est l’inspiration derrière la conception de ce dispositif ?
Le dispositif s’inspire de la circulation océanique «thermohaline», un phénomène qui entraîne le mouvement de l’eau à travers le monde en fonction des différences de température et de salinité. En imitant ce phénomène à grande échelle dans une petite boîte, les chercheurs ont pu tirer parti de cette caractéristique pour rejeter le sel et produire de l’eau potable de manière efficace et durable.
Test en extérieur du prototype sous la lumière naturelle du soleil. Credit: Jintong Gao and Zhenyuan Xu
Article : « Extreme salt-resisting multistage solar distillation with thermohaline convection » – DOI: 10.1016/j.joule.2023.08.012
Article adapté du contenu de l’auteure : Jennifer Chu
