Un nouveau procédé de filtration de l'eau utilisant le dioxyde de carbone consomme mille fois moins d'énergie que les méthodes conventionnelles, des recherches scientifiques publiées récemment l'ont montré.

La recherche a été dirigée par le Dr Orest Shardt de l'Université de Limerick, Irlande avec le Dr Sangwoo Shin (maintenant à l'Université d'Hawaï, Manoa), alors qu'ils étaient chercheurs post-doctoraux à l'Université de Princeton (États-Unis) l'année dernière.

Avec l'augmentation de la demande mondiale d'eau potable, il existe un besoin constant d'améliorer les performances des procédés de traitement de l'eau. Le Dr Shardt s'attend à ce que cette nouvelle méthode utilisant le CO2 puisse être appliquée dans une variété d'industries telles que l'exploitation minière, production d'aliments et de boissons, fabrication pharmaceutique et traitement de l'eau.

La recherche, publié dans une revue scientifique en libre accès Communication Nature , indique que le nouveau processus pourrait être facilement étendu, « suggérer que la technique pourrait être particulièrement bénéfique dans les mondes en développement et développés ». La nouvelle méthode pourrait également être utilisée pour éliminer les bactéries et les virus sans chloration ni traitement aux ultraviolets.

« Nous sommes aux premiers stades du développement de ce concept. cette nouvelle méthode pourrait être utilisée pour nettoyer les eaux destinées à la consommation humaine ou pour traiter les effluents des installations industrielles, " a déclaré le Dr Shardt.

Actuellement, les technologies de filtration de l'eau telles que la microfiltration ou l'ultrafiltration utilisent des membranes poreuses pour éliminer les particules en suspension et les solutés. Ces procédés piègent et éliminent les particules en suspension, comme le limon fin, en forçant la suspension à travers un matériau poreux avec des espaces qui sont plus petits que les particules. L'énergie doit être gaspillée pour surmonter le frottement de pousser l'eau à travers ces petits passages. Ces types de procédés de filtration présentent des inconvénients tels que des coûts de pompage élevés et un besoin de remplacement périodique des membranes en raison de l'encrassement. La recherche des Drs Shardt et Shin démontre une méthode alternative sans membrane pour séparer les particules en suspension qui fonctionne en exposant la suspension colloïdale au CO2.

"Le dispositif de démonstration est fabriqué à partir d'un polymère de silicone standard, un matériau couramment utilisé dans la recherche en microfluidique et similaire à celui utilisé dans les mastics ménagers. Bien que nous n'ayons pas encore analysé les coûts d'investissement et d'exploitation d'un processus à grande échelle basé sur notre appareil, la faible énergie de pompage qu'il nécessite, seulement 0,1% de celle des méthodes de filtration conventionnelles, suggère que le processus mérite des recherches plus approfondies, " a déclaré le Dr Shardt.

"Ce que nous devons faire maintenant, c'est étudier les effets de divers composés, tels que les sels et la matière organique dissoute qui sont présents dans les eaux naturelles et industrielles pour comprendre quel impact ils auront sur le processus. Cela pourrait affecter la façon dont nous optimisons les conditions de fonctionnement, concevoir le canal d'écoulement, et étendre le processus, " il a continué.

Depuis qu'il a rejoint l'Institut Bernal de 86 millions d'euros de l'Université de Limerick en septembre dernier, Le Dr Shardt poursuit ses recherches sur la modélisation mathématique et la simulation du processus de purification de l'eau et des phénomènes physiques sur lesquels il repose.

"En tant que nouvel arrivant en Irlande, Je suis maintenant à la recherche de doctorants motivés pour travailler avec moi dans ce domaine. Je suis sûr que les étudiants créatifs trouveront de nouvelles façons d'améliorer le processus et de l'appliquer de manière inattendue, " conclut le Dr Shardt.