Les régions arides du monde font face à une pénurie d’eau chronique. Une innovation technologique pourrait apporter une solution durable à ce problème en exploitant une ressource souvent négligée : l’humidité atmosphérique. Des chercheurs ont mis au point un système capable d’extraire efficacement l’eau de l’air, offrant ainsi de nouvelles possibilités pour l’irrigation et l’approvisionnement en eau potable.
Une équipe de scientifiques de l’Université des Sciences et Technologies du Roi Abdullah (KAUST) a développé un système d’extraction d’eau atmosphérique alimenté par l’énergie solaire. Cette technologie se distingue par sa capacité à produire plusieurs litres d’eau par jour, même dans les environnements les plus arides, sans nécessiter d’entretien manuel régulier.
Bien que l’idée de récupérer l’eau de l’air ne soit pas nouvelle, les systèmes solaires existants présentaient jusqu’à présent des limitations importantes. Le dispositif conçu par les chercheurs de KAUST surmonte ces obstacles en fonctionnant de manière autonome et continue.
Un processus inspiré de la nature
Le postdoctorant Kaijie Yang, auteur principal de l’étude, indique : «Notre inspiration initiale est venue de l’observation des processus naturels, en particulier la façon dont les plantes transportent efficacement l’eau de leurs racines à leurs feuilles grâce à des structures spécialisées.»
Cette observation a conduit l’équipe à concevoir un système innovant basé sur des ponts de transport de masse.
Ces ponts consistent en un ensemble de microcanaux verticaux remplis d’une solution saline qui absorbe l’eau. La solution enrichie en eau est aspirée vers le haut du canal par capillarité, de manière similaire à la montée de l’eau dans les tiges des plantes. Ensuite, la solution saline concentrée redescend pour collecter davantage d’eau.
Le système a été testé en Arabie Saoudite, où il a démontré des performances impressionnantes. Chaque mètre carré du dispositif a produit entre 2 et 3 litres d’eau par jour pendant l’été, et entre 1 et 3 litres par jour en automne. Les essais ont été menés sur plusieurs semaines sans nécessiter d’entretien.
L’équipe a également prouvé l’utilité pratique de leur invention en l’utilisant comme source directe d’irrigation pour des choux chinois et des arbres du désert.
Une technologie accessible et abordable
Le professeur Qiaoqiang Gan, l’un des auteurs principaux de l’étude, souligne l’aspect économique du projet : «Les matériaux que nous avons utilisés sont un tissu absorbant l’eau, un sel hygroscopique à faible coût et un cadre en plastique. Nous avons choisi ces matériaux pour leur accessibilité et leur disponibilité, ce qui laisse présager un coût abordable pour une application à grande échelle dans les zones à faibles revenus.»
Cette innovation pourrait ainsi offrir une solution durable aux problèmes d’approvisionnement en eau dans les régions arides, en exploitant une ressource jusqu’alors sous-utilisée : l’humidité atmosphérique.
Légende illustration : Un collecteur d’eau à énergie solaire mis au point par les chercheurs de KAUST peut extraire 2 à 3 litres d’eau par jour pendant les mois d’été. ©2024 KAUST.
Yang, K., Pan, T., Ferhat, N., Felix, A.I., Waller, R.E., Hong, P-Y., Vrouwenvelder, J.S., Gan, Q. & Han, Y. A solar-driven atmospheric water extractor for off-grid freshwater generation and irrigation. Nature Communications (2024).| article
