Face aux problèmes de pénurie d’eau dans de nombreuses régions du globe, une solution prometteuse se profile : la possibilité de transformer facilement l’air chaud en eau potable.
Depuis plusieurs années, des chercheurs de l’Université du Texas à Austin se concentrent sur l’humidité présente dans l’air comme source potentielle d’eau potable pour les populations touchées par la sécheresse.
Une avancée majeure dans la création d’eau potable à partir de l’air
Dans une nouvelle étude publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, les chercheurs ont réalisé une avancée significative dans leurs efforts pour créer de l’eau potable à partir de l’air : un hydrogel moléculairement modifié capable de créer de l’eau propre en utilisant uniquement l’énergie solaire.
Les chercheurs ont réussi à extraire de l’eau de l’atmosphère et à la rendre potable grâce à l’énergie solaire, dans des conditions aussi basses que 40°C, correspondant aux températures estivales au Texas et dans d’autres régions du monde.
Cela signifie que les personnes vivant dans des endroits où il fait très chaud et ayant un accès limité à l’eau potable pourraient un jour simplement placer un dispositif à l’extérieur, et celui-ci produirait de l’eau pour eux, sans effort supplémentaire nécessaire.
« Avec notre nouvel hydrogel, nous ne faisons pas qu’extraire de l’eau de l’air. Nous le faisons extrêmement rapidement et sans consommer trop d’énergie », a précisé Guihua Yu, professeur en science des matériaux et ingénierie à l’école d’ingénierie Cockrell de l’Université du Texas.
Les microgels, clé de l’efficacité et de la rapidité
Un aspect important de cette recherche est l’adaptabilité de l’hydrogel en microparticules appelées « microgels ». Ces microgels permettent d’améliorer considérablement la vitesse et l’efficacité de l’appareil. « En transformant l’hydrogel en particules de taille microscopique, nous pouvons rendre la capture et la libération de l’eau ultra-rapides », a expliqué Weixin Guan, étudiant en doctorat dans le laboratoire de Yu et l’un des responsables de la recherche.
Vers une commercialisation de la technologie
Les chercheurs travaillent sur des améliorations supplémentaires de la technologie, en vue de la transformer en un produit commercial. L’un des axes de travail est l’optimisation de l’ingénierie des microgels pour améliorer encore l’efficacité. La mise à l’échelle est une étape importante.
Les chercheurs cherchent à traduire leurs travaux en solutions concrètes et évolutives qui pourraient être utilisées dans le monde entier comme méthode peu coûteuse et portable de création d’eau potable potable.
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En synthèse
Cette technologie pourrait changer la vie des pays comme l’Éthiopie, où près de 60 % de la population n’a pas accès à l’eau potable. L’équipe travaille également sur d’autres versions du dispositif à base de matériaux organiques, ce qui réduirait les coûts de production à grande échelle. La recherche se concentre également sur la portabilité des dispositifs pour divers scénarios d’application.
Pour une meilleure compréhension
Comment fonctionne l’hydrogel pour créer de l’eau potable à partir de l’air ?
L’hydrogel moléculairement modifié est capable de capter l’humidité présente dans l’air et de la transformer en eau potable en utilisant uniquement l’énergie solaire.
Qu’est-ce qui rend les microgels si efficaces ?
Les microgels, qui sont des microparticules d’hydrogel, permettent d’améliorer considérablement la vitesse et l’efficacité de l’appareil en rendant la capture et la libération de l’eau ultra-rapides.
Quels sont les avantages de cette technologie pour les populations touchées ?
Cette technologie pourrait offrir un accès rapide et constant à de l’eau potable propre, en particulier dans les zones arides, sans nécessiter d’effort supplémentaire de la part des utilisateurs.
Quelles sont les étapes à venir pour la commercialisation de cette technologie ?
Les chercheurs travaillent sur des améliorations supplémentaires de la technologie, l’optimisation de l’ingénierie des microgels, la mise à l’échelle et la portabilité des dispositifs pour divers scénarios d’application.
Quels pays pourraient bénéficier de cette technologie ?
Les pays comme l’Éthiopie, où près de 60 % de la population n’a pas accès à l’eau potable, pourraient bénéficier grandement de cette technologie.
Légende illustration principale : Un prototype de dispositif pour générer de l’eau à partir de l’air. Crédit : Université du Texas (Austin)
Article : « Molecularly confined hydration in thermoresponsive hydrogels for efficient atmospheric water harvesting » – DOI: 10.1073/pnas.2308969120
