Nettoyer l'eau du brouillard
Une propriété connue sous le nom de mémoire photocatalytique garantit qu'il fonctionne également lorsque le ciel est couvert et pendant la nuit
Des chercheurs de l'Institut Max Planck pour la recherche sur les polymères et de l'ETH Zurich utilisent un filet métallique spécialement revêtu pour extraire l'eau du brouillard tout en éliminant les polluants environnementaux. Les habitants des régions sèches mais brumeuses pourraient en bénéficier.
Cette technique est déjà utilisée au Pérou, en Bolivie et au Chili, mais aussi au Maroc et à Oman : Dans les régions brumeuses, les gens installent des filets sur lesquels les gouttelettes de brouillard se déposent, coulent le long des mailles et peuvent être collectées. Un collecteur de brouillard de quelques mètres carrés permet d'obtenir en une journée jusqu'à plusieurs centaines de litres d'eau pour boire, cuisiner et se laver. Dans les régions où il y a beaucoup de brouillard, mais peu d'eau de source ou de pluie, c'est une bénédiction.
Un problème se pose toutefois : la pollution de l'air, car les polluants s'accumulent également dans les gouttelettes de brouillard. Dans de nombreuses grandes villes du monde, l'air est tellement pollué que l'eau extraite du brouillard ne serait pas assez propre pour être utilisée sans traitement pour la boisson ou la cuisine.
Des chercheurs de l'Institut Max Planck pour la recherche sur les polymères et de l'ETH Zurich ont mis au point une méthode qui permet non seulement de recueillir l'eau du brouillard, mais aussi de la purifier en même temps. Pour ce faire, ils ont utilisé un filet à mailles serrées, fait de fil métallique, et l'ont enduit d'un mélange de polymères et d'oxyde de titane. Les polymères sont sélectionnés de manière à ce que les gouttes d'eau se déposent de manière optimale sur le filet et s'écoulent ensuite le plus rapidement possible dans un récipient de collecte, afin qu'elles ne soient pas à nouveau emportées par le vent. L'oxyde de titane agit comme un catalyseur chimique. Il décompose de nombreuses molécules de polluants organiques contenues dans les gouttelettes et les rend inoffensives.
"En combinant la collecte du brouillard et le traitement de l'eau, ce système peut être utilisé dans les régions où sévit la pollution atmosphérique, par exemple dans les centres urbains densément peuplés", explique Ritwick Ghosh. Il est scientifique à l'Institut Max Planck pour la recherche sur les polymères à Mayence, en Allemagne, et a mené ce projet de recherche lors d'un séjour prolongé à l'ETH Zurich dans le groupe de Thomas Schutzius. Pendant cette période, il a été membre du groupe dirigé par Thomas Schutzius, qui a depuis obtenu un poste de professeur à l'université de Californie à Berkeley.
Mémoire photocatalytique
Une fois installée, la technologie nécessite peu d'entretien et pas d'autre énergie que la lumière du soleil. Le dioxyde de titane doit recevoir régulièrement des rayons UV du soleil pour se régénérer. Cependant, le catalyseur est frugal : une demi-heure de lumière solaire suffit à le maintenir actif pendant 24 heures. Cela est dû à une propriété de l'oxyde de titane appelée mémoire photocatalytique. Lorsque la substance est activée par la lumière UV, elle reste catalytiquement active plus longtemps, même dans l'obscurité. Dans ce cas, cela s'avère être une chance. En effet, là où il y a beaucoup de brouillard, le soleil ne brille souvent pas très longtemps.
Les chercheurs ont testé le piège à brouillard en laboratoire et dans une petite installation pilote à Zurich. Grâce à ce piège, ils ont pu collecter 8 % du brouillard généré artificiellement et décomposer 94 % des composés organiques qu'ils ont ajoutés au brouillard. Parmi les polluants testés figuraient des gouttelettes de diesel ultrafines et le bisphénol A, une substance chimique hormonale.
Les tours de refroidissement : une autre application
Outre l'eau potable, la technologie peut également être utilisée pour récupérer l'eau des tours de refroidissement. "Dans les tours de refroidissement, la vapeur s'échappe dans l'atmosphère. Aux États-Unis, où je vis, nous utilisons beaucoup d'eau douce pour refroidir les centrales électriques", explique M. Schutzius. "Il serait logique de capter une partie de cette eau avant qu'elle ne s'échappe et de s'assurer qu'elle est exempte de polluants si l'on veut la réinjecter dans l'environnement.
Les recherches antérieures de Ritwick Ghosh portaient essentiellement sur la récupération de l'eau des tours de refroidissement. Il souhaite à présent développer davantage la technologie et rechercher des applications commercialisables. Il espère ainsi utiliser davantage le brouillard et la vapeur comme source d'eau jusqu'ici sous-exploitée, et contribuer ainsi à résoudre le problème de la pénurie d'eau.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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